由内至外彻底解析 Node.js Stream 的核心概念

2023-11-27 02:13:43

众所周知，Node.js 中的 Stream 以难以使用而著称，甚至更难理解。用 Dominic Tarr 的话来说：“stream 是 node 中最好用的也是最不易理解的存在。即使是 Redux 的创建者和 React 的主要贡献者 Dan Abramov 也曾说过：“Node.js 中的流是我所见过的最难理解的概念之一”。

那么，Stream 到底是什么？为什么它如此难以理解？

Stream 本质上是一种数据流，它允许你以一种连续的方式处理数据，而不需要将所有数据都加载到内存中。这对于处理大量数据非常有用，因为可以避免内存溢出的问题。

在 Node.js 中，Stream 是一个抽象概念，它代表了一个数据源或数据目标。它可以是文件、网络连接、管道、甚至是你自己的自定义对象。

Stream 有四种类型：

可读流：只能从流中读取数据。
可写流：只能向流中写入数据。
双工流：既可以读取数据，也可以写入数据。
变换流：可以对流中的数据进行转换。

Stream 之所以难以理解，是因为它涉及到很多不同的概念，比如事件驱动、非阻塞、管道等。但只要你掌握了这些基本概念，你就会发现 Stream 其实并不那么复杂。

事件驱动

Node.js 是一个事件驱动的平台，这意味着它会对事件作出反应。事件可以是任何事情，比如用户点击了按钮、数据流中出现了新的数据等等。

当一个事件发生时，Node.js 会触发一个事件处理程序，该处理程序会执行一段代码来响应这个事件。

Stream 也是事件驱动的。当流中出现新数据时，Node.js 会触发一个 data 事件。当流结束时，Node.js 会触发一个 end 事件。当流出现错误时，Node.js 会触发一个 error 事件。

非阻塞

Node.js 是一个非阻塞平台，这意味着它不会等待一个操作完成再继续执行。相反，它会在后台执行操作，并同时处理其他事情。

Stream 也是非阻塞的。当你从流中读取数据时，Node.js 不会等待所有数据都加载到内存中再返回给你。相反，它会立即返回已经加载的数据，并继续读取剩余的数据。

管道

管道是一种将一个流的数据传输到另一个流的方式。你可以使用 pipe() 方法来连接两个流。

例如，以下代码将文件 input.txt 的内容管道到控制台：

const fs = require('fs');

const readableStream = fs.createReadStream('input.txt');
const writableStream = process.stdout;

readableStream.pipe(writableStream);