노드에는 여러 유형의 스트림이 있습니다.-프런트엔드 Q&A-php.cn

노드 스트림에는 4가지 유형이 있습니다: 1. 읽기 가능(읽기 가능한 스트림). 콘텐츠를 반환하려면 "_read" 메서드를 구현해야 합니다. 2. 쓰기 가능(쓰기 가능 스트림), 콘텐츠를 허용하려면 "_write" 메서드를 구현해야 합니다. 3. 이중(읽기 및 쓰기 가능 스트림), "_read" 및 " 콘텐츠를 수락하고 반환하려면 _write" 메서드를 구현해야 합니다. 4. 변환(변환 스트림), 수신된 콘텐츠를 변환하고 콘텐츠를 반환하려면 "_transform" 메서드를 구현해야 합니다.

노드에는 여러 유형의 스트림이 있습니다.

이 튜토리얼의 운영 환경: Windows 7 시스템, nodejs 버전 16, DELL G3 컴퓨터.

Stream은 Nodejs의 매우 기본적인 개념입니다. 많은 기본 모듈이 스트림을 기반으로 구현되며 매우 중요한 역할을 합니다. 동시에 흐름은 이해하기 매우 어려운 개념이기도 합니다. 이는 주로 관련 문서가 부족하기 때문입니다. 다행히도 NodeJ 초보자의 경우 이 개념을 완전히 익히기 전에 흐름을 이해하는 데 많은 시간이 걸립니다. 대부분의 NodeJ에서는 사용자의 경우 웹 애플리케이션을 개발하는 데만 사용됩니다. 스트림에 대한 이해가 부족해도 사용에 영향을 미치지 않습니다. 그러나 스트림을 이해하면 NodeJ의 다른 모듈을 더 잘 이해할 수 있으며 경우에 따라 스트림을 사용하여 데이터를 처리하면 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다.

Stream

Stream은 Node.js에서 스트리밍 데이터를 처리하기 위한 추상 인터페이스입니다. 스트림은 실제 인터페이스가 아니라 모든 스트림을 가리키는 일반적인 용어입니다. 실제 인터페이스는 ReadableStream, WritableStream 및 ReadWriteStream입니다.

interface ReadableStream extends EventEmitter {
    readable: boolean;
    read(size?: number): string | Buffer;
    setEncoding(encoding: BufferEncoding): this;
    pause(): this;
    resume(): this;
    isPaused(): boolean;
    pipe<T extends WritableStream>(destination: T, options?: { end?: boolean | undefined; }): T;
    unpipe(destination?: WritableStream): this;
    unshift(chunk: string | Uint8Array, encoding?: BufferEncoding): void;
    wrap(oldStream: ReadableStream): this;
    [Symbol.asyncIterator](): AsyncIterableIterator<string | Buffer>;
}

interface WritableStream extends EventEmitter {
    writable: boolean;
    write(buffer: Uint8Array | string, cb?: (err?: Error | null) => void): boolean;
    write(str: string, encoding?: BufferEncoding, cb?: (err?: Error | null) => void): boolean;
    end(cb?: () => void): this;
    end(data: string | Uint8Array, cb?: () => void): this;
    end(str: string, encoding?: BufferEncoding, cb?: () => void): this;
}

interface ReadWriteStream extends ReadableStream, WritableStream { }

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ReadableStream과 WritableStream은 모두 EventEmitter 클래스를 상속하는 인터페이스임을 알 수 있습니다(ts의 인터페이스는 병합 유형이므로 클래스를 상속할 수 있습니다).

위 인터페이스에 해당하는 구현 클래스는 각각 Readable, Writable 및 Duplex입니다.

NodeJ에는 4가지 유형의 스트림이 있습니다.

Readable Readable 스트림(ReadableStream 구현)
Writable 스트림( WritableStream 구현)
Duplex 읽기 및 쓰기 가능 스트림(Readable을 상속한 후 WritableStream 구현)
Transform 변환 스트림(Duplex 상속)

모두 구현해야 할 메서드가 있습니다.

Readable이 있어야 합니다. 구현된_ 콘텐츠를 반환하는 읽기 메서드
Writable은 콘텐츠를 허용하기 위해 _write 메서드를 구현해야 함
Duplex는 콘텐츠를 허용하고 반환하기 위해 _read 및 _write 메서드를 구현해야 함
Transform은 허용하는 _transform 메서드를 구현해야 함 콘텐츠가 변환되면

Readable

을 반환합니다. 읽기 가능은 스트림 유형입니다. 여기에는 두 가지 모드와 세 가지 상태가 있습니다.

두 가지 읽기 모드:

흐름 모드: 기본 시스템에서 데이터를 읽습니다. 버퍼가 가득 차면 EventEmitter를 통해 가능한 한 빨리 데이터를 등록된 이벤트 핸들러에 자동으로 전달합니다. 일시 중지 모드: 이 모드에서는 EventEmitter가 데이터를 적극적으로 전송하지 않습니다. 버퍼에서 데이터를 읽으려면 Readable.read() 메서드를 명시적으로 호출해야 합니다. 읽기는 EventEmitter 이벤트에 대한 응답을 트리거합니다.
세 가지 상태: Readable.read() 方法来从缓冲区中读取数据，read 会触发响应到 EventEmitter 事件。

三种状态：

readableFlowing === null（初始状态）
readableFlowing === false（暂停模式）
readableFlowing === true（流动模式）

初始时流的 readable.readableFlowing 为 null

添加data事件后变为 true 。调用 pause()、unpipe()、或接收到背压或者添加 readable 事件，则 readableFlowing 会被设为 false ，在这个状态下，为 data 事件绑定监听器不会使 readableFlowing 切换到 true。

调用 resume() 可以让可读流的 readableFlowing

readableFlowing === null(초기 상태)

readableFlowing === false(일시 중지 모드) 처음에 흐름의 readable.readableFlowing은 null모든 읽기 가능한 이벤트를 제거하는 것이 readableFlowing을 null로 만드는 유일한 방법입니다. 버퍼에 새로 읽을 수있는 데이터가있을 때 (캐시 풀에 삽입 된 모든 노드에 대해 트리거링) 데이터가 소비될 때마다 트리거됩니다. 매개변수는 스트림이 닫힐 때 트리거됩니다. 설명 read(size) null을 반환하면 현재 데이터가 size보다 작다는 의미이며, 그렇지 않으면 이번에 소비된 데이터가 반환됩니다. size를 넘기지 못한다면 캐시풀에 있는 모든 데이터를 소모한다는 뜻입니다

const fs = require(&#39;fs&#39;);

const readStreams = fs.createReadStream(&#39;./EventEmitter.js&#39;, {
    highWaterMark: 100// 缓存池浮标值
})

readStreams.on(&#39;readable&#39;, () => {
    console.log(&#39;缓冲区满了&#39;)
    readStreams.read()// 消费缓存池的所有数据，返回结果并且触发data事件
})


readStreams.on(&#39;data&#39;, (data) => {
    console.log(&#39;data&#39;)
})

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https://github1s.com/nodejs/node/blob/v16.14.0/lib/internal/streams/readable.js#L527

当 size 为 0 会触发 readable 事件。

当缓存池中的数据长度达到浮标值 highWaterMark 后，就不会在主动请求生产数据，而是等待数据被消费后在生产数据

暂停状态的流如果不调用 read 来消费数据时，后续也不会在触发 data 和 readable，当调用 read 消费时会先判断本次消费后剩余的数据长度是否低于 浮标值，如果低于 浮标值 就会在消费前请求生产数据。这样在 read 后的逻辑执行完成后新的数据大概率也已经生产完成，然后再次触发 readable，这种提前生产下一次消费的数据存放在缓存池的机制也是缓存流为什么快的原因

流动状态下的流有两种情况

生产速度慢于消费速度时：这种情况下每一个生产数据后一般缓存池中都不会有剩余数据，直接将本次生产的数据传递给 data 事件即可（因为没有进入缓存池，所以也不用调用 read 来消费），然后立即开始生产新数据，待上一次数据消费完后新数据才生产好，再次触发 data ，一只到流结束。
生产速度快于消费速度时：此时每一次生产完数据后一般缓存池都还存在未消费的数据，这种情况一般会在消费数据时开始生产下一次消费的数据，待旧数据消费完后新数据已经生产完并且放入缓存池

他们的区别仅仅在于数据生产后缓存池是否还存在数据，如果存在数据则将生产的数据 push 到缓存池等待消费，如果不存在则直接将数据交给 data 而不加入缓存池。

值得注意的是当一个缓存池中存在数据的流从暂停模式进入的流动模式时，会先循环调用 read 来消费数据只到返回 null

暂停模式

노드에는 여러 유형의 스트림이 있습니다.

暂停模式下，一个可读流读创建时，模式是暂停模式，创建后会自动调用 _read 方法，把数据从数据源 push 到缓冲池中，直到缓冲池中的数据达到了浮标值。每当数据到达浮标值时，可读流会触发一个 " readable " 事件，告诉消费者有数据已经准备好了，可以继续消费。

一般来说， 'readable' 事件表明流有新的动态：要么有新的数据，要么到达流的尽头。所以，数据源的数据被读完前，也会触发一次 'readable' 事件；

消费者 " readable " 事件的处理函数中，通过 stream.read(size) 主动消费缓冲池中的数据。

const { Readable } = require(&#39;stream&#39;)

let count = 1000
const myReadable = new Readable({
    highWaterMark: 300,
    // 参数的 read 方法会作为流的 _read 方法，用于获取源数据
    read(size) {
        // 假设我们的源数据上 1000 个1
        let chunk = null
        // 读取数据的过程一般是异步的，例如IO操作
        setTimeout(() => {
            if (count > 0) {
                let chunkLength = Math.min(count, size)
                chunk = &#39;1&#39;.repeat(chunkLength)
                count -= chunkLength
            }
            this.push(chunk)
        }, 500)
    }
})
// 每一次成功 push 数据到缓存池后都会触发 readable
myReadable.on(&#39;readable&#39;, () => {
    const chunk = myReadable.read()//消费当前缓存池中所有数据
    console.log(chunk.toString())
})

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值得注意的是，如果 read(size) 的 size 大于浮标值，会重新计算新的浮标值，新浮标值是size的下一个二次幂（size <= 2^n，n取最小值）

//  hwm 不会大于 1GB.
const MAX_HWM = 0x40000000;
function computeNewHighWaterMark(n) {
  if (n >= MAX_HWM) {
    // 1GB限制
    n = MAX_HWM;
  } else {
    //取下一个2最高幂，以防止过度增加hwm
    n--;
    n |= n >>> 1;
    n |= n >>> 2;
    n |= n >>> 4;
    n |= n >>> 8;
    n |= n >>> 16;
    n++;
  }
  return n;
}

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流动模式

노드에는 여러 유형의 스트림이 있습니다.

所有可读流开始的时候都是暂停模式，可以通过以下方法可以切换至流动模式：

添加 " data " 事件句柄；
调用 “ resume ”方法；
使用 " pipe " 方法把数据发送到可写流

流动模式下，缓冲池里面的数据会自动输出到消费端进行消费，同时，每次输出数据后，会自动回调 _read 方法，把数据源的数据放到缓冲池中，如果此时缓存池中不存在数据则会直接吧数据传递给 data 事件，不会经过缓存池；直到流动模式切换至其他暂停模式，或者数据源的数据被读取完了（ push(null) ）;

可读流可以通过以下方式切换回暂停模式：

如果没有管道目标，则调用 stream.pause() 。
如果有管道目标，则移除所有管道目标。调用 stream.unpipe() 可以移除多个管道目标。

const { Readable } = require(&#39;stream&#39;)

let count = 1000
const myReadable = new Readable({
    highWaterMark: 300,
    read(size) {
        let chunk = null
        setTimeout(() => {
            if (count > 0) {
                let chunkLength = Math.min(count, size)
                chunk = &#39;1&#39;.repeat(chunkLength)
                count -= chunkLength
            }
            this.push(chunk)
        }, 500)
    }
})

myReadable.on(&#39;data&#39;, data => {
    console.log(data.toString())
})

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Writable

相对可读流来说，可写流要简单一些。

노드에는 여러 유형의 스트림이 있습니다.

当生产者调用 write(chunk) 时，内部会根据一些状态（corked，writing等）选择是否缓存到缓冲队列中或者调用 _write，每次写完数据后，会尝试清空缓存队列中的数据。如果缓冲队列中的数据大小超出了浮标值（highWaterMark），消费者调用 write(chunk) 后会返回 false，这时候生产者应该停止继续写入。

那么什么时候可以继续写入呢？当缓冲中的数据都被成功 _write 之后，清空了缓冲队列后会触发 drain 事件，这时候生产者可以继续写入数据。

当生产者需要结束写入数据时，需要调用 stream.end 方法通知可写流结束。

const { Writable, Duplex } = require(&#39;stream&#39;)
let fileContent = &#39;&#39;
const myWritable = new Writable({
    highWaterMark: 10,
    write(chunk, encoding, callback) {// 会作为_write方法
        setTimeout(()=>{
            fileContent += chunk
            callback()// 写入结束后调用
        }, 500)
    }
})

myWritable.on(&#39;close&#39;, ()=>{
    console.log(&#39;close&#39;, fileContent)
})
myWritable.write(&#39;123123&#39;)// true
myWritable.write(&#39;123123&#39;)// false
myWritable.end()

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注意，在缓存池中数据到达浮标值后，此时缓存池中可能存在多个节点，在清空缓存池的过程中（循环调用_read）,并不会向可读流一样尽量一次消费长度为浮标值的数据，而是每次消费一个缓冲区节点，即使这个缓冲区长度于浮标值不一致也是如此

const { Writable } = require(&#39;stream&#39;)


let fileContent = &#39;&#39;
const myWritable = new Writable({
    highWaterMark: 10,
    write(chunk, encoding, callback) {
        setTimeout(()=>{
            fileContent += chunk
            console.log(&#39;消费&#39;, chunk.toString())
            callback()// 写入结束后调用
        }, 100)
    }
})

myWritable.on(&#39;close&#39;, ()=>{
    console.log(&#39;close&#39;, fileContent)
})

let count = 0
function productionData(){
    let flag = true
    while (count <= 20 && flag){
        flag = myWritable.write(count.toString())
        count++
    }
    if(count > 20){
        myWritable.end()
    }
}
productionData()
myWritable.on(&#39;drain&#39;, productionData)

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上述是一个浮标值为 10 的可写流，现在数据源是一个 0——20 到连续的数字字符串，productionData 用于写入数据。

首先第一次调用 myWritable.write("0") 时，因为缓存池不存在数据，所以 "0" 不进入缓存池，而是直接交给 _wirte，myWritable.write("0") 返回值为 true
当执行 myWritable.write("1") 时，因为 _wirte 的 callback 还未调用，表明上一次数据还未写入完，位置保证数据写入的有序性，只能创建一个缓冲区将 "1" 加入缓存池中。后面 2-9 都是如此
当执行 myWritable.write("10") 时，此时缓冲区长度为 9（1-9），还未到达浮标值， "10" 继续作为一个缓冲区加入缓存池中，此时缓存池长度变为 11，所以 myWritable.write("1") 返回 false，这意味着缓冲区的数据已经足够，我们需要等待 drain 事件通知时再生产数据。
100ms过后，_write("0", encoding, callback) 的 callback 被调用，表明 "0" 已经写入完成。然后会检查缓存池中是否存在数据，如果存在则会先调用 _read 消费缓存池的头节点("1")，然后继续重复这个过程直到缓存池为空后触发 drain 事件，再次执行 productionData
调用 myWritable.write("11")，触发第1步开始的过程，直到流结束。

Duplex

在理解了可读流与可写流后，双工流就好理解了，双工流事实上是继承了可读流然后实现了可写流（源码是这么写的，但是应该说是同时实现了可读流和可写流更加好）。

노드에는 여러 유형의 스트림이 있습니다.

Duplex 流需要同时实现下面两个方法

实现 _read() 方法，为可读流生产数据
实现 _write() 方法，为可写流消费数据

上面两个方法如何实现在上面可写流可读流的部分已经介绍过了，这里需要注意的是，双工流是存在两个独立的缓存池分别提供给两个流，他们的数据源也不一样

以 NodeJs 的标准输入输出流为例：

当我们在控制台输入数据时会触发其 data 事件，这证明他有可读流的功能，每一次用户键入回车相当于调用可读的 push 方法推送生产的数据。
当我们调用其 write 方法时也可以向控制台输出内容，但是不会触发 data 事件，这说明他有可写流的功能，而且有独立的缓冲区，_write 方法的实现内容就是让控制台展示文字。

// 每当用户在控制台输入数据（_read），就会触发data事件，这是可读流的特性
process.stdin.on(&#39;data&#39;, data=>{
    process.stdin.write(data);
})

// 每隔一秒向标准输入流生产数据（这是可写流的特性，会直接输出到控制台上），不会触发data
setInterval(()=>{
    process.stdin.write(&#39;不是用户控制台输入的数据&#39;)
}, 1000)

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Transform

노드에는 여러 유형의 스트림이 있습니다.

可以将 Duplex 流视为具有可写流的可读流。两者都是独立的，每个都有独立的内部缓冲区。读写事件独立发生。

                             Duplex Stream
                          ------------------|
                    Read  <-----               External Source
            You           ------------------|  
                    Write ----->               External Sink
                          ------------------|

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Transform 流是双工的，其中读写以因果关系进行。双工流的端点通过某种转换链接。读取要求发生写入。

                                 Transform Stream
                           --------------|--------------
            You     Write  ---->                   ---->  Read  You
                           --------------|--------------

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对于创建 Transform 流，最重要的是要实现 _transform 方法而不是 _write 或者 _read。 _transform 中对可写流写入的数据做处理（消费）然后为可读流生产数据。

转换流还经常会实现一个 `_flush` 方法，他会在流结束前被调用，一般用于对流的末尾追加一些东西，例如压缩文件时的一些压缩信息就是在这里加上的

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const { write } = require(&#39;fs&#39;)
const { Transform, PassThrough } = require(&#39;stream&#39;)

const reurce = &#39;1312123213124341234213423428354816273513461891468186499126412&#39;

const transform = new Transform({
    highWaterMark: 10,
    transform(chunk ,encoding, callback){// 转换数据，调用push将转换结果加入缓存池
        this.push(chunk.toString().replace(&#39;1&#39;, &#39;@&#39;))
        callback()
    },
    flush(callback){// end触发前执行
        this.push(&#39;<<<&#39;)
        callback()
    }
})


// write 不断写入数据
let count = 0
transform.write(&#39;>>>&#39;)
function productionData() {
    let flag = true
    while (count <= 20 && flag) {
        flag = transform.write(count.toString())
        count++
    }
    if (count > 20) {
        transform.end()
    }
}
productionData()
transform.on(&#39;drain&#39;, productionData)


let result = &#39;&#39;
transform.on(&#39;data&#39;, data=>{
    result += data.toString()
})
transform.on(&#39;end&#39;, ()=>{
    console.log(result)
    // >>>0@23456789@0@1@2@3@4@5@6@7@8@920<<<
})

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위 내용은 노드에는 여러 유형의 스트림이 있습니다.의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!

	readableFlowing === true(플로우 모드)
이며 데이터 이벤트를 추가한 후에는 true가 됩니다. `pause()`, `unpipe()`가 호출되거나 backPressure가 수신되거나 `readable` 이벤트가 추가되면 `readableFlowing</code > will은 false로 설정됩니다. </td>이 상태에서는 리스너를 데이터 이벤트에 바인딩해도 readableFlowing이 true로 전환되지 않습니다<td>. </td></tr><code>resume()`을 호출하여 읽기 가능한 흐름의 `readableFlowing`을 true로 전환하세요.