Node.js 中清流般的存在：透彻理解流（Stream）的基本原理

2023-10-18 11:24:49

Node.js 清流：洞悉 Stream（流）基本精髓

前言

不少 Node.js 开发者可谓对“流（Stream）”这个概念感到理解不易，且着手不易。然而，这篇佳作会助你清晰地认识流的概念，并学会如何得心应手地使用它。满怀信心，让我们征服这个难关！

流，它乃是 Node.js 应用不可或缺的基础概念。作为一种数据处理方法，其职能是按部就班地将输入读写到输出。说到这里，我们以一个贴切的例子来加深理解。试想这样一幅画面：一端是水龙头持续不断地注水，另一端是敞口容器接收水流，且此过程周而复始。正是这种源源不断、顺序渐进的数据传输模式，完美契合了流的定义。

Node.js 中的流无处不在，只要涉及数据传输或处理，你总会遇到它。从网络数据传输，到文件读写，再到数据缓冲，统统是流的用武之地。不妨探究其中的奥妙，我们便能解锁更多趣味功能。

流的类型

流根据其处理数据的不同特性，大致可分为可读流、可写流和双工流。

可读流（Readable Stream）： 如同瀑布流水，它可以连续不断地将数据传输给其它对象，例如文件读取时，逐行输出内容。
可写流（Writable Stream）： 如同海绵吸水，它可以接收来自其它对象的数据并存储起来，例如文件写入时，逐行保存内容。
双工流（Duplex Stream）： 它兼具可读和可写两种属性，能够同时读写数据。网络连接就是一个常见的双工流实例，客户端和服务器可以相互发送和接收数据。

流的应用

Node.js 中的流不仅灵活多变，而且应用广泛，可谓处处皆有“流”。

文件读写： 使用流可以更有效地读取和写入大文件，避免内存溢出的风险。
网络通信： Socket 是典型的双工流，它可用于构建各种网络应用，如即时通讯、在线游戏等。
数据管道： 流可以轻松地进行数据管道操作，将一个流的数据输出作为另一个流的输入，以此实现数据处理的串联。

流的操作

掌握了流的基本概念和应用场景后，我们进一步来了解如何操控它。Node.js 提供了一系列内置的流操作函数，包括：

pipe()： 用于将一个流的数据管道到另一个流，实现数据流的连接。
on()： 用于监听流触发的事件，例如 data、end 等。
write()： 用于向可写流中写入数据。
read()： 用于从可读流中读取数据。

借助这些操作函数，我们能够自如地掌控流的数据流动，打造出独具特色的 Node.js 应用。

示例实践

为了更好地理解流的应用，我们来举个简单的例子。假设我们有一个包含大量数据的文本文件，需要读取其内容并将其输出到另一个文件中。传统的方法是将整个文件读入内存，然后写入另一个文件。然而，这种方式对于大文件来说会面临内存溢出的风险。而使用流，我们可以更优雅地解决这个问题。

const fs = require('fs');

// 创建一个可读流
const readStream = fs.createReadStream('input.txt');

// 创建一个可写流
const writeStream = fs.createWriteStream('output.txt');

// 将可读流管道到可写流
readStream.pipe(writeStream);

// 监听数据传输完成事件
readStream.on('end', () => {
  console.log('数据传输完成');
});