Analisis mendalam tentang Strim dalam Node

Apakah aliran? Bagaimana untuk memahami aliran? Artikel berikut akan memberi anda pemahaman yang mendalam tentang aliran dalam Nodejs, saya harap ia akan membantu anda!

strim ialah antara muka data abstrak, yang mewarisi EventEmitter Ia boleh menghantar/menerima data, dan intipatinya adalah untuk membiarkan data mengalir, seperti yang ditunjukkan di bawah:

Strim bukanlah konsep unik dalam Node, ia merupakan kaedah operasi paling asas dalam Linux | ia adalah Strim, tetapi ia dikapsulkan pada tahap Node dan menyediakan API yang sepadan

Mengapa anda perlu melakukannya sedikit demi sedikit?

Mula-mula gunakan kod berikut untuk mencipta fail, kira-kira 400MB [Cadangan tutorial berkaitan: tutorial video nodejs]

Apabila kami menggunakan readFile untuk membaca, kod berikut

Apabila perkhidmatan dimulakan seperti biasa, ia mengambil kira-kira 10MB memori

Apabila menggunakan curl http://127.0.0.1:8000 untuk memulakan permintaan, memori menjadi kira-kira 420MB, iaitu kira-kira saiz yang sama dengan fail yang kami cipta

Tukar kepada. menggunakan penulisan strim, kodnya adalah seperti berikut

Apabila permintaan dibuat semula, didapati memori hanya menduduki kira-kira 35MB, yang telah berkurangan dengan ketara berbanding readFile

Jika kita Jika anda tidak menggunakan mod penstriman dan menunggu fail besar dimuatkan sebelum beroperasi, masalah berikut akan berlaku:

• Memori digunakan terlalu banyak buat sementara waktu, menyebabkan sistem ranap
• Kelajuan operasi CPU adalah terhad Dan menyediakan berbilang program, fail besar terlalu besar dan mengambil masa yang lama untuk dimuatkan

.

Ringkasnya, membaca fail besar pada satu masa adalah terlalu banyak untuk memori dan rangkaian

Bagaimanakah kita boleh melakukannya sedikit demi sedikit?

Apabila kita membaca fail, kita boleh mengeluarkan data selepas bacaan selesai

Seperti yang dinyatakan di atas, strim mewarisi EventEmitter dan boleh dilaksanakan Monitor data. Mula-mula, tukar data bacaan kepada bacaan penstriman, gunakan on("data", ()⇒{}) untuk menerima data, dan akhirnya gunakan on("end", ()⇒{}) untuk mendapatkan hasil akhir

apabila data diserahkan . Cetuskan peristiwa data, terima data ini untuk diproses, dan akhirnya tunggu semua data dipindahkan dan mencetuskan peristiwa tamat.

Proses aliran data

Dari mana data berasal—sumber

Data mengalir dari satu tempat ke tempat lain, Mari kita lihat dahulu pada sumber data.

• permintaan http, minta data daripada antara muka

  

• konsol konsol, input standard stdin

  

• fail fail, baca kandungan fail, seperti contoh di atas

Paip yang disambungkan— paip

Terdapat paip paip yang disambungkan dalam sumber dan tujuan. Kami tidak Anda perlu memantau data/peristiwa tamat secara manual seperti kod di atas.source.pipe(dest)

Terdapat syarat ketat apabila menggunakan Sumber paip mestilah strim yang boleh dibaca, dan dest mestilah strim boleh tulis

? Apakah sebenarnya data yang mengalir? Apakah bahagian dalam kod?

Ke mana hendak pergi—tuju

strim tiga kaedah output biasa

konsol konsol, stdout keluaran standard

• permintaan http, tindak balas dalam permintaan antara muka

  

• fail fail, tulis fail

  

Jenis aliran

Strim Boleh Baca Strim Boleh Baca

Strim boleh dibaca ialah abstraksi sumber yang menyediakan data

Semua Boleh Baca melaksanakan antara muka yang ditakrifkan oleh strim.Kelas boleh dibaca

fail Baca penciptaan strim

fs.createReadStream Cipta objek Boleh Baca

Mod Baca

Strim boleh dibaca mempunyai dua mod, mod mengalir dan mod jeda, yang menentukan mod aliran data bongkah: aliran automatik dan Aliran aliran manual

Terdapat atribut _readableState dalam ReadableStream, di mana terdapat ialah atribut mengalir untuk menentukan mod aliran Ia mempunyai tiga nilai keadaan:

• tur: dinyatakan sebagai Mod aliran
• salah: Diwakili sebagai mod jeda
• null : Keadaan awal

Model pemanas air boleh digunakan untuk mensimulasikan aliran data . Tangki pemanas air (buffer cache) menyimpan air panas (data yang diperlukan Apabila kita membuka paip, air panas akan terus mengalir keluar dari tangki air, dan air paip akan terus mengalir ke dalam tangki air). mod aliran. Apabila kita mematikan paip, tangki air akan menjeda aliran masuk air dan paip akan menjeda keluaran air Ini ialah mod jeda.

Mod aliran

Data dibaca secara automatik dari lapisan bawah, membentuk fenomena aliran dan diberikan kepada aplikasi melalui peristiwa.

• Anda boleh memasuki mod ini dengan mendengar peristiwa data
  Apabila acara data ditambah, apabila terdapat data dalam strim boleh tulis, data akan ditolak ke acara fungsi panggil balik. Anda perlu melakukannya sendiri Untuk menggunakan blok data, data akan hilang jika tidak diproses

• Panggil kaedah stream.pipe untuk menghantar data kepada Boleh Tulis

• Kaedah sambung panggilan

  

Mod jeda

Data. akan terkumpul dalam penimbal dalaman dan mesti dipanggil secara eksplisit strim.read() membaca blok data

• mendengar acara yang boleh dibaca Strim boleh tulis akan mencetuskan panggilan balik peristiwa ini selepas data sedia Pada masa ini, anda perlu menggunakan stream.read() dalam fungsi panggil balik untuk menggunakan data secara aktif. Peristiwa boleh dibaca menunjukkan bahawa terdapat aktiviti baharu dalam strim: sama ada terdapat data baharu atau strim telah membaca semua data

  

Cara untuk teruskan antara dua mod Bagaimana pula dengan penukaran

• Strim boleh dibaca berada dalam keadaan awal selepas penciptaan //TODO: tidak konsisten dengan perkongsian dalam talian

• Tukar mod jeda kepada Mod aliran

  - 监听 data 事件
  - 调用 stream.resume 方法
  - 调用 stream.pipe 方法将数据发送到 Writable

  

• Mod aliran bertukar kepada mod jeda

  - 移除 data 事件
  - 调用 stream.pause 方法
  - 调用 stream.unpipe 移除管道目标

Prinsip pelaksanaan

Apabila mencipta aliran boleh dibaca, anda perlu mewarisi objek Boleh dibaca dan melaksanakan kaedah _baca

Buat strim boleh dibaca tersuai

Apabila kita memanggil kaedah baca, proses keseluruhannya adalah seperti berikut:

• doRead

  dalam aliran Cache dikekalkan untuk menentukan sama ada data perlu diminta daripada lapisan asas apabila kaedah baca dipanggil

  Apabila panjang penimbal ialah 0 atau kurang daripada nilai highWaterMark, _read akan dipanggil untuk mendapatkan data dari lapisan bawahPautan kod sumber

  

Strim Boleh Tulis Strim

Strim boleh tulis ialah abstraksi destinasi penulisan data Ia digunakan untuk menggunakan data yang mengalir dari huluan dan memprosesnya melalui strim boleh tulis. Data ditulis ke peranti Strim tulis biasa sedang menulis ke cakera setempat

Ciri strim boleh tulis

• Tulis data melalui tulis

  

• Tulis data hingga akhir dan tutup strim, tamat = tulis + tutup

  

• Apabila data bertulis mencapai saiz highWaterMark, peristiwa longkang akan dicetuskan

  

  Panggil ws.write (chunk) mengembalikan palsu, menunjukkan bahawa data penimbal semasa adalah lebih besar daripada atau sama dengan nilai highWaterMark, dan peristiwa longkang akan dicetuskan. Malah, ia berfungsi sebagai amaran. Kami masih boleh menulis data, tetapi data yang tidak diproses akan sentiasa dilog masuk dalam penampan dalaman strim boleh tulis sehingga tunggakan diisi dengan penimbal Node.js diganggu secara paksa

Strim boleh tulis tersuai

Semua Boleh Tulis melaksanakan antara muka yang ditakrifkan oleh strim.Kelas boleh tulis

Anda sahaja perlu melaksanakan kaedah _write untuk menulis data ke lapisan asas

• Menulis data ke strim dengan memanggil kaedah writeable.write akan memanggil Kaedah _write menulis data ke lapisan bawah
• Apabila _write data berjaya, kaedah seterusnya perlu dipanggil untuk memproses data seterusnya
• Mesti call writable.end(data) To end aliran boleh tulis, data adalah pilihan. Selepas itu, tulis tidak boleh dipanggil untuk menambah data baharu, jika tidak, ralat akan dilaporkan
• Selepas kaedah penamat dipanggil, apabila semua operasi tulis asas selesai, acara penamat akan dicetuskan

Strim Dupleks Strim Dupleks

Strim Dupleks, yang boleh dibaca dan ditulis. Malah, ia adalah strim yang mewarisi Boleh Dibaca dan Boleh Ditulis, jadi ia boleh digunakan sebagai strim boleh dibaca dan strim boleh ditulis

Strim dupleks tersuai perlu melaksanakan kaedah _read of Readable dan The _write method of Boleh ditulis

modul bersih boleh digunakan untuk mencipta soket Soket ialah Dupleks biasa dalam NodeJS Lihat contoh klien TCP

klien ialah Dupleks Strim boleh tulis digunakan untuk menghantar mesej kepada pelayan, dan strim boleh dibaca digunakan untuk menerima mesej pelayan Tiada hubungan langsung antara data dalam dua aliran

Transform Stream

Dalam contoh di atas, data dalam strim boleh dibaca (0/1) dan data dalam strim boleh tulis ('F', 'B', ' B') diasingkan, dan tidak ada hubungan antara kedua-duanya, tetapi untuk Transform, data yang ditulis pada bahagian boleh tulis akan ditambah secara automatik ke bahagian yang boleh dibaca selepas transformasi.

Transform mewarisi daripada Duplex dan telah pun melaksanakan kaedah _write dan _read Anda hanya perlu melaksanakan kaedah _tranform

gup Automasi berasaskan Stream Untuk membina. alat itu, lihat contoh kod daripada tapak web rasmi

kurang → kurangkan tukar kepada css → lakukan pemampatan css → css termampat

Malah, kurang () dan minifyCss() melakukan beberapa pemprosesan pada data input, dan kemudian menyerahkannya kepada data output

Pemilihan Dupleks dan Transformasi

Berbanding dengan contoh di atas, kami mendapati bahawa apabila strim memberi perkhidmatan kepada pengeluar dan pengguna, kami akan memilih Dupleks, dan apabila kami hanya melakukan beberapa kerja transformasi pada data, kami akan memilih untuk menggunakan Tranform

Masalah tekanan belakang

Apakah tekanan belakang

Masalah tekanan belakang datang daripada pemprosesan pengguna dalam model pengguna pengeluar Kepantasan adalah terlalu perlahan

Sebagai contoh, semasa proses muat turun kami, kelajuan pemprosesan ialah 3Mb/s, manakala semasa proses pemampatan, kelajuan pemprosesan ialah 1Mb/s. Dalam kes ini, baris gilir penimbal akan terkumpul tidak lama lagi 🎜>

Sama ada penggunaan memori bagi keseluruhan proses meningkat, atau keseluruhan penimbal perlahan dan beberapa data hilang

Apakah itu pemprosesan tekanan belakangApabila pemprosesan muat turun menerima mesej, ia akan berhenti menghantar data ke bawah

Bagaimana untuk menangani tekanan belakang

Kami mempunyai fungsi yang berbeza untuk memindahkan data dari satu proses ke proses yang lain. Dalam Node.js, terdapat fungsi terbina dalam dipanggil .pipe(), dan akhirnya, pada tahap asas dalam proses ini kita mempunyai dua komponen yang tidak berkaitan: sumber data dan pengguna

Apabila . pipe() dipanggil oleh sumber, ia memberitahu pengguna bahawa terdapat data yang akan dipindahkan. Fungsi saluran paip mewujudkan pakej tunggakan yang sesuai untuk mencetuskan peristiwaApabila cache data melebihi highWaterMark atau baris gilir penulisan sibuk, .write() akan mengembalikan false

Apabila false kembali, Sistem backlog melangkah masuk. Ia akan menjeda Boleh Baca masuk daripada mana-mana aliran data yang menghantar data. Setelah strim data dikosongkan, peristiwa longkang akan dicetuskan dan aliran data masuk

akan digunakan Sebaik sahaja baris gilir diproses sepenuhnya, mekanisme tunggakan akan membenarkan data dihantar semula. Ruang memori yang digunakan akan melepaskan dirinya dan bersedia untuk menerima kumpulan data seterusnya

Kita dapat melihat pemprosesan tekanan belakang paip:

Bahagikan data kepada ketulan dan tulis

Apabila bongkah terlalu besar atau baris gilir sibuk, jeda bacaan

Apabila baris gilir kosong, teruskan membaca data

Untuk lebih banyak pengetahuan berkaitan nod, sila lawati:
• tutorial nodejs
!

Atas ialah kandungan terperinci Analisis mendalam tentang Strim dalam Node. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!