Node.js Buffer 사용에 대한 자세한 설명

JavaScript는 원래 브라우저용으로 설계되었으며 바이너리 데이터 스트림을 읽거나 조작하기 위한 메커니즘이 없습니다. Buffer 클래스의 도입으로 NodeJS에 파일 스트림 또는 네트워크 바이너리 스트림을 작동할 수 있는 기능이 제공됩니다. [추천 영상 튜토리얼: node js tutorial ]

Buffer의 기본 개념

Buffer 객체의 메모리 할당은 V8의 힙 메모리에 있지 않지만 Node는 C++ 레벨에서 메모리 적용을 수행하는데 이는 다음과 같이 이해될 수 있습니다. 메모리에 별도로 오픈되는 공간의 일부이지만, 사용 시 메모리 할당은 Node 수준에서 완료되고, 해제도 Node에서 v8의 gc 메커니즘에 의해 자동으로 제어됩니다. 여기서는 Buffer의 기본 작동에 대해 자세히 설명하지 않습니다.

버퍼 성능 비교

보통 네트워크 전송 중에 데이터를 버퍼로 변환해야 합니다. 성능 비교 실험을 해보자.

1. 순수 문자열을 사용하여 클라이언트로 반환

const http = require('http');

let hello = ''
for (var i = 0; i < 10240; i++) {
  hello += "a";
}

console.log(`Hello：${hello.length}`)
// hello = Buffer.from(hello);

http.createServer((req, res) => {
  res.writeHead(200);
  res.end(hello);
}).listen(8001);

성능 테스트를 위해 ab -c 200 -t 100 http://127.0.0.1:8001/ 명령을 사용하세요. 동시 클라이언트 200개 시작ab -c 200 -t 100 http://127.0.0.1:8001/命令来进行性能测试，发起200个并发客户端

使用字符串，QPS可以达到4019.70，传输率为40491.45KB每秒。

2.使用Buffer。将字符串转换为Buffer对象，再发给客户端。

const http = require('http');

let hello = ''
for (var i = 0; i < 10240; i++) {
  hello += "a";
}

console.log(`Hello：${hello.length}`)
hello = Buffer.from(hello);

http.createServer((req, res) => {
  res.writeHead(200);
  res.end(hello);
}).listen(8001);

取消Buffer转换的注释，同样使用ab -c 200 -t 100 http://127.0.0.1:8001/测试，同样发起200个并发客户端

使用Buffer，QPS达到7130.05，传输率为71822.74KB每秒。
性能是原来的177%，极大的节省了服务器资源。
上面这个对比示例参考于《深入浅出Node JS》。

那么问题来了，为什么会有这么大的性能提升呢？

道理其实很简单，在NodeJS中，进行http传输时，若返回的类型为string，则会将string类型的参数，转换为Buffer，通过NodeJS中的Stream流，一点点的返回给客户端。如果我们直接返回Buffer类型，就没有了转换操作，直接返回，减少了CPU的重复使用率。这一部分逻辑见Node源码https://github.com/nodejs/node/blob/v10.9.0/lib/_http_outgoing.js#L612

在上面性能对比示例中，返回string时，每次请求都需要将string

문자열을 사용하면 QPS는 4019.70에 도달할 수 있으며 전송 속도는 초당 40491.45KB입니다.

• 2. 버퍼를 사용하세요. 문자열을 Buffer 객체로 변환한 다음 클라이언트에 보냅니다.
rrreee
• 버퍼 변환의 주석 처리를 해제하고 ab -c 200 -t 100 http://127.0.0.1:8001/을 사용하여 테스트하고 200개의 동시 클라이언트를 실행합니다

  

버퍼를 사용하면 QPS는 7130.05에 도달하고 전송 속도는 초당 71822.74KB입니다.

성능은 원본의 177%로 서버 리소스가 크게 절약됩니다.

위 비교예는 "Node JS 심층설명"을 참고하였습니다.

그렇다면 왜 이렇게 큰 성능 향상이 있었는지 궁금합니다.

이유는 사실 매우 간단합니다. NodeJS에서는 http 전송을 수행할 때 반환되는 유형이 string이면 string 유형의 매개변수가 Buffer로 변환되고, 전달됨 NodeJS의 Stream 스트림은 비트 단위로 클라이언트에 반환됩니다. Buffer 유형을 직접 반환하는 경우 변환 작업이 없으며 직접 반환하므로 CPU 재사용률이 줄어듭니다. 이 논리 부분은 Node 소스 코드 https://github.com/nodejs/node/blob/v10.9.0/lib/_http_outgoing.js#L612

위 성능 비교 예시에서 문자열을 반환할 때 >, 각 요청에는 string을 Buffer로 바꾸고 반환해야 합니다. Buffer를 직접 반환하는 경우 이 Buffer는 서비스를 시작할 때 메모리에 저장됩니다. 각 요청은 Buffer를 메모리에 직접 반환할 수 있습니다. 전면 및 후면 QPS가 많이 향상되었습니다.

따라서 비즈니스 코드를 작성할 때 일부 리소스는 미리 Buffer 유형(예: js, css 및 기타 정적 리소스 파일)으로 변환될 수 있으며, 예를 들어 일부 파일에서는 버퍼가 클라이언트에 직접 반환될 수 있습니다. 전달 시나리오에서는 추가 변환 작업을 피하기 위해 획득한 콘텐츠를 버퍼로 저장하고 직접 전달합니다. 🎜🎜참고자료: 🎜🎜🎜🎜http://nodejs.cn/api/buffer.html🎜🎜🎜🎜🎜https://book.douban.com/subje...🎜🎜🎜🎜🎜🎜이 글은 복제된 것입니다. 출처: https://segmentfault.com/a/1190000016056466🎜🎜🎜더 많은 프로그래밍 관련 지식을 보려면 🎜프로그래밍 교육🎜을 방문하세요! ! 🎜🎜

위 내용은 Node.js Buffer 사용에 대한 자세한 설명의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!