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node.js之stream模块

时间:2019-11-30 11:04:33

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node.js之stream模块

为什么80%的码农都做不了架构师?>>>

stream

流是一个抽象接口,在 Node 里被不同的对象实现。例如request to an HTTP server是流,stdout是流。流是可读,可写,或者可读写。所有的流是EventEmitter的实例。

你可以通过 require('stream') 加载 Stream 基类。其中包括了 Readable 流、Writable 流、Duplex 流和 Transform 流的基类。

这个文档分为 3 个章节。第一个章节解释了在你的程序中使用流时候需要了解的部分。如果你不用实现流式 API,可以只看这个章节。

如果你想实现你自己的流,第二个章节解释了这部分 API。这些 API 让你的实现更加简单。

第三个部分深入的解释了流是如何工作的,包括一些内部机制和函数,这些内容不要改动,除非你明确知道你要做什么。

面向流消费者的 API

流可以是可读(Readable),可写(Writable),或者兼具两者(Duplex,双工)的。

所有的流都是事件分发器(EventEmitters),但是也有自己的方法和属性,这取决于他它们是可读(Readable),可写(Writable),或者兼具两者(Duplex,双工)的。

如果流式可读写的,则它实现了下面的所有方法和事件。因此,这个章节 API 完全阐述了Duplex 或 Transform 流,即便他们的实现有所不同。

没有必要为了消费流而在你的程序里实现流的接口。如果你正在你的程序里实现流接口,请同时参考下面的API for Stream Implementors。

基本所有的 Node 程序,无论多简单,都会使用到流。这有一个使用流的例子。

var http = require('http');var server = http.createServer(function (req, res) {// req is an http.IncomingMessage, which is 可读流(Readable stream)// res is an http.ServerResponse, which is a Writable Streamvar body = '';// we want to get the data as utf8 strings// If you don't set an encoding, then you'll get Buffer objectsreq.setEncoding('utf8');// 可读流(Readable stream) emit 'data' 事件 once a 监听器(listener) is addedreq.on('data', function (chunk) {body += chunk;});// the end 事件 tells you that you have entire bodyreq.on('end', function () {try {var data = JSON.parse(body);} catch (er) {// uh oh! bad json!res.statusCode = 400;return res.end('error: ' + er.message);}// write back something interesting to the user:res.write(typeof data);res.end();});});server.listen(1337);// $ curl localhost:1337 -d '{}'// object// $ curl localhost:1337 -d '"foo"'// string// $ curl localhost:1337 -d 'not json'// error: Unexpected token o

类: stream.Readable

可读流(Readable stream)接口是对你正在读取的数据的来源的抽象。换句话说,数据来来自

可读流(Readable stream)不会分发数据,直到你表明准备就绪。

可读流(Readable stream) 有2种模式: 流动模式(flowing mode) 和 暂停模式(paused mode). 流动模式(flowing mode)时,尽快的从底层系统读取数据并提供给你的程序。 暂停模式(paused mode)时, 你必须明确的调用 stream.read() 来读取数据。 暂停模式(paused mode) 是默认模式。

注意: 如果没有绑定数据处理函数,并且没有 pipe() 目标,流会切换到流动模式(flowing mode),并且数据会丢失。

可以通过下面几个方法,将流切换到流动模式(flowing mode)。

添加一个'data'事件 事件处理器来监听数据.

调用resume()方法来明确的开启数据流。

调用pipe()方法来发送数据给Writable.

可以通过以下方法来切换到暂停模式(paused mode):

如果没有 导流(pipe) 目标,调用 pause()方法.

如果有 导流(pipe) 目标, 移除所有的'data'事件处理函数, 调用unpipe()方法移除所有的 导流(pipe) 目标。

注意, 为了向后兼容考虑, 移除 'data' 事件监听器并不会自动暂停流。同样的,当有导流目标时,调用pause()并不能保证流在那些目标排空后,请求更多数据时保持暂停状态。

可读流(Readable stream)例子包括:

http responses, on the clienthttp requests, on the serverfs read streamszlib streamscrypto streamstcp socketschild process stdout and stderrprocess.stdin

事件: 'readable'

当一个数据块可以从流中读出,将会触发'readable' 事件.`

某些情况下, 如果没有准备好,监听一个 'readable' 事件将会导致一些数据从底层系统读取到内部缓存。

var readble = getReadableStreamSomehow();readable.on('readable', function() {// there is some data to read now});

一旦内部缓存排空,一旦有更多数据将会再次触发 readable 事件。

事件: 'data'

chunk {Buffer | String} 数据块

绑定一个 data 事件的监听器(listener)到一个未明确暂停的流,会将流切换到流动模式。数据会尽额能的传递。

如果你像尽快的从流中获取数据,这是最快的方法。

var readable = getReadableStreamSomehow();readable.on('data', function(chunk) {console.log('got %d bytes of data', chunk.length);});

事件: 'end'

如果没有更多的可读数据,将会触发这个事件。

注意,除非数据已经被完全消费, the end 事件才会触发。 可以通过切换到流动模式(flowing mode)来实现,或者通过调用重复调用 read()获取数据,直到结束。

var readable = getReadableStreamSomehow();readable.on('data', function(chunk) {console.log('got %d bytes of data', chunk.length);});readable.on('end', function() {console.log('there will be no more data.');});

事件: 'close'

当底层资源(例如源头的文件描述符)关闭时触发。并不是所有流都会触发这个事件。

事件: 'error'

{Error Object}当接收数据时发生错误触发。

readable.read([size])

size {Number} 可选参数, 需要读入的数据量返回 {String | Buffer | null}

read() 方法从内部缓存中拉取数据。如果没有可用数据,将会返回null

如果传了 size参数,将会返回相当字节的数据。如果size不可用,将会返回 null

如果你没有指定 size 参数。将会返回内部缓存的所有数据。

这个方法仅能再暂停模式(paused mode)里调用. 流动模式(flowing mode)下这个方法会被自动调用直到内存缓存排空。

var readable = getReadableStreamSomehow();readable.on('readable', function() {var chunk;while (null !== (chunk = readable.read())) {console.log('got %d bytes of data', chunk.length);}});

如果这个方法返回一个数据块, 它同时也会触发'data' 事件.

readable.setEncoding(encoding)

encoding {String} 要使用的编码.

返回: this

调用此函数会使得流返回指定编码的字符串,而不是 Buffer 对象。例如,如果你调用readable.setEncoding('utf8'),输出数据将会是UTF-8 编码,并且返回字符串。如果你调用readable.setEncoding('hex'),将会返回2进制编码的数据。

该方法能正确处理多字节字符。如果不想这么做,仅简单的直接拉取缓存并调buf.toString(encoding),可能会导致字节错位。因此,如果你想以字符串读取数据,请使用这个方法。

var readable = getReadableStreamSomehow();readable.setEncoding('utf8');readable.on('data', function(chunk) {assert.equal(typeof chunk, 'string');console.log('got %d characters of string data', chunk.length);});readable.resume()

返回: this

这个方法让可读流(Readable stream)继续触发 data 事件.

这个方法会将流切换到流动模式(flowing mode). 如果你不想从流中消费数据,而想得到end 事件,可以调用 [readable.resume()][] 来打开数据流。

var readable = getReadableStreamSomehow();readable.resume();readable.on('end', function(chunk) {console.log('got to the end, but did not read anything');});readable.pause()

返回: this

这个方法会使得流动模式(flowing mode)的流停止触发 data 事件, 切换到流动模式(flowing mode). 并让后续可用数据留在内部缓冲区中。

var readable = getReadableStreamSomehow();readable.on('data', function(chunk) {console.log('got %d bytes of data', chunk.length);readable.pause();console.log('there will be no more data for 1 second');setTimeout(function() {console.log('now data will start flowing again');readable.resume();}, 1000);});readable.isPaused()

返回: Boolean

这个方法返回readable 是否被客户端代码 明确的暂停(调用 readable.pause())。

var readable = new stream.Readablereadable.isPaused() // === false readable.pause() readable.isPaused() // === true readable.resume() readable.isPaused() // === false

readable.pipe(destination[, options])

destination{Writable Stream} 写入数据的目标options{Object} 导流(pipe) 选项end{Boolean} 读取到结束符时,结束写入者。默认 =true

这个方法从可读流(Readable stream)拉取所有数据, 并将数据写入到提供的目标中。自动管理流量,这样目标不会快速的可读流(Readable stream)淹没。

可以导流到多个目标。

var readable = getReadableStreamSomehow(); var writable = fs.createWriteStream('file.txt'); // All the data from readable goes into 'file.txt' readable.pipe(writable);

这个函数返回目标流, 因此你可以建立导流链:

var r = fs.createReadStream('file.txt'); var z = zlib.createGzip(); var w = fs.createWriteStream('file.txt.gz'); r.pipe(z).pipe(w);

例如, 模拟 Unix 的cat命令:

process.stdin.pipe(process.stdout);

默认情况下,当源数据流触发end的时候调用end(),所以destination不可再写。传{ end:false}作为options,可以保持目标流打开状态。

这会让writer保持打开状态,可以在最后写入"Goodbye" 。

reader.pipe(writer, { end: false }); reader.on('end', function() { writer.end('Goodbye\n'); });

注意process.stderrprocess.stdout直到进程结束才会关闭,无论是否指定

readable.unpipe([destination])

destination{Writable Stream} 可选,指定解除导流的流

这个方法会解除之前调用pipe()设置的钩子(pipe())。

如果没有指定destination,所有的 导流(pipe) 都会被移除。

如果指定了destination,但是没有建立如果没有指定destination,则什么事情都不会发生。

var readable = getReadableStreamSomehow(); var writable = fs.createWriteStream('file.txt'); // All the data from readable goes into 'file.txt', // but only for the first second readable.pipe(writable); setTimeout(function() { console.log('stop writing to file.txt'); readable.unpipe(writable); console.log('manually close the file stream'); writable.end(); }, 1000);

readable.unshift(chunk)

chunk{Buffer | String} 数据块插入到读队列中

这个方法很有用,当一个流正被一个解析器消费,解析器可能需要将某些刚拉取出的数据“逆消费”,返回到原来的源,以便流能将它传递给其它消费者。

如果你在程序中必须经常调用stream.unshift(chunk),那你可以考虑实现Transform来替换(参见下文API for Stream Implementors)。

// Pull off a header delimited by \n\n // use unshift() if we get too much // Call the callback with (error, header, stream) var StringDecoder = require('string_decoder').StringDecoder; function parseHeader(stream, callback) { stream.on('error', callback); stream.on('readable', onReadable); var decoder = new StringDecoder('utf8'); var header = ''; function onReadable() { var chunk; while (null !== (chunk = stream.read())) { var str = decoder.write(chunk); if (str.match(/\n\n/)) { // found the header boundary var split = str.split(/\n\n/); header += split.shift(); var remaining = split.join('\n\n'); var buf = new Buffer(remaining, 'utf8'); if (buf.length) stream.unshift(buf); stream.removeListener('error', callback); stream.removeListener('readable', onReadable); // now the body of the message can be read from the stream. callback(null, header, stream); } else { // still reading the header. header += str; } } } }

readable.wrap(stream)

stream{Stream} 一个旧式的可读流(Readable stream)

v0.10 版本之前的 Node 流并未实现现在所有流的API(更多信息详见下文“兼容性”章节)。

如果你使用的是旧的 Node 库,它触发'data'事件,并拥有仅做查询用的pause()方法,那么你能使用wrap()方法来创建一个 Readable 流来使用旧版本的流,作为数据源。

你应该很少需要用到这个函数,但它会留下方便和旧版本的 Node 程序和库交互。

例如:

var OldReader = require('./old-api-module.js').OldReader; var oreader = new OldReader; var Readable = require('stream').Readable; var myReader = new Readable().wrap(oreader);myReader.on('readable', function() { myReader.read(); // etc. });

类: stream.Writable

<!--type=class-->

可写流(Writable stream )接口是你正把数据写到一个目标的抽象。

可写流(Writable stream )的例子包括:

http requests, on the clienthttp responses, on the serverfs write streamszlib streamscrypto streamstcp socketschild process stdinprocess.stdout, process.stderr

writable.write(chunk[, encoding][, callback])

chunk{String | Buffer} 准备写的数据encoding{String} 编码方式(如果chunk是字符串)callback{Function} 数据块写入后的回调返回: {Boolean} 如果数据已被全部处理返回true

这个方法向底层系统写入数据,并在数据处理完毕后调用所给的回调。

返回值表示你是否应该继续立即写入。如果数据要缓存在内部,将会返回false。否则返回true

返回值仅供参考。即使返回false,你也可能继续写。但是写会缓存在内存里,所以不要做的太过分。最好的办法是等待drain事件后,再写入数据。

事件: 'drain'

如果调用writable.write(chunk)返回 false,drain事件会告诉你什么时候将更多的数据写入到流中。

// Write the data to the supplied 可写流(Writable stream ) 1MM times. // Be attentive to back-pressure. function writeOneMillionTimes(writer, data, encoding, callback) { var i = 1000000; write(); function write() { var ok = true; do { i -= 1; if (i === 0) { // last time! writer.write(data, encoding, callback); } else { // see if we should continue, or wait // don't pass the callback, because we're not done yet. ok = writer.write(data, encoding); } } while (i > 0 && ok); if (i > 0) { // had to stop early! // write some more once it drains writer.once('drain', write); } } }

writable.cork()

强制缓存所有写入。

调用.uncork().end()后,会把缓存数据写入。

writable.uncork()

写入所有.cork()调用之后缓存的数据。

writable.setDefaultEncoding(encoding)

encoding{String} 新的默认编码返回:Boolean

给写数据流设置默认编码方式,如编码有效,返回true,否则返回false

writable.end([chunk][, encoding][, callback])

chunk{String | Buffer} 可选,要写入的数据encoding{String} 编码方式(如果chunk是字符串)callback{Function} 可选, stream 结束时的回调函数

当没有更多的数据写入的时候调用这个方法。如果给出,回调会被用作 finish 事件的监听器。

调用end()后调用write()会产生错误。

// write 'hello, ' and then end with 'world!' var file = fs.createWriteStream('example.txt'); file.write('hello, '); file.end('world!'); // writing more now is not allowed!

事件: 'finish'

调用`end()方法后,并且所有的数据已经写入到底层系统,将会触发这个事件。

var writer = getWritableStreamSomehow(); for (var i = 0; i < 100; i ++) { writer.write('hello, #' + i + '!\n'); }writer.end('this is the end\n'); writer.on('finish', function() { console.error('all writes are now complete.'); });

事件: 'pipe'

src{[Readable][] Stream} 是导流(pipe)到可写流的源流

无论何时在可写流(Writable stream )上调用pipe()方法,都会触发 'pipe' 事件,添加这个流到目标。

var writer = getWritableStreamSomehow(); var reader = getReadableStreamSomehow(); writer.on('pipe', function(src) { console.error('something is piping into the writer'); assert.equal(src, reader); }); reader.pipe(writer);

事件: 'unpipe'

src{Readable Stream} The source stream that unpiped this writable

无论何时在可写流(Writable stream )上调用unpipe()方法,都会触发 'unpipe' 事件,将这个流从目标上移除。

var writer = getWritableStreamSomehow(); var reader = getReadableStreamSomehow(); writer.on('unpipe', function(src) { console.error('something has stopped piping into the writer'); assert.equal(src, reader); }); reader.pipe(writer); reader.unpipe(writer);

事件: 'error'

{Error object}

写或导流(pipe)数据时,如果有错误会触发。

类: stream.Duplex

双工流(Duplex streams)是同时实现了 Readable and Writable 接口。用法详见下文。

双工流(Duplex streams) 的例子包括:

tcp socketszlib streamscrypto streams

类: stream.Transform

转换流(Transform streams) 是双工 Duplex 流,它的输出是从输入计算得来。 它实现了Readable 和 Writable 接口. 用法详见下文.

转换流(Transform streams) 的例子包括:

zlib streamscrypto streams

API for Stream Implementors

<!--type=misc-->

无论实现什么形式的流,模式都是一样的:

在你的子类中扩展适合的父类. (util.inherits方法很有帮助)在你的构造函数中调用父类的构造函数,以确保内部的机制初始化正确。实现一个或多个方法,如下所列

所扩展的类和要实现的方法取决于你要编写的流类。

<table>

<thead>

<tr>

<th>

Use-case

</th>

<th>

Class

</th>

<th>

方法(s) to implement

</th>

</tr>

</thead>

<tr>

<td>

Reading only

</td>

<td>

Readable

</td>

<td>

_read

</td>

</tr>

<tr>

<td>

Writing only

</td>

<td>

Writable

</td>

<td>

_write

</td>

</tr>

<tr>

<td>

Reading and writing

</td>

<td>

Duplex

</td>

<td>

_read,_write

</td>

</tr>

<tr>

<td>

Operate on written data, then read the result

</td>

<td>

Transform

</td>

<td>

_transform,_flush

</td>

</tr>

</table>

在你的代码里,千万不要调用 API for Stream Consumers 里的方法。否则可能会引起消费流的程序副作用。

类: stream.Readable

<!--type=class-->

stream.Readable是一个可被扩充的、实现了底层_read(size)方法的抽象类。

参照之前的API for Stream Consumers查看如何在你的程序里消费流。底下内容解释了在你的程序里如何实现可读流(Readable stream)。

Example: 计数流

<!--type=example-->

这是可读流(Readable stream)的基础例子. 它将从 1 至 1,000,000 递增地触发数字,然后结束。

var Readable = require('stream').Readable; var util = require('util'); util.inherits(Counter, Readable);function Counter(opt) { Readable.call(this, opt); this._max = 1000000; this._index = 1; }Counter.prototype._read = function() { var i = this._index++; if (i > this._max) this.push(null); else { var str = '' + i; var buf = new Buffer(str, 'ascii'); this.push(buf); }};

Example: 简单协议 v1 (初始版)

和之前描述的parseHeader函数类似, 但它被实现为自定义流。注意这个实现不会将输入数据转换为字符串。

实际上,更好的办法是将他实现为 Transform 流。下面的实现方法更好。

// A parser for a simple data protocol. // "header" is a JSON object, followed by 2 \n characters, and // then a message body. // // 注意: This can be done more simply as a Transform stream! // Using Readable directly for this is sub-optimal. See the // alternative example below under Transform section.var Readable = require('stream').Readable; var util = require('util');util.inherits(SimpleProtocol, Readable);function SimpleProtocol(source, options) { if (!(this instanceof SimpleProtocol)) return new SimpleProtocol(source, options);Readable.call(this, options);this._inBody = false; this._sawFirstCr = false;// source is 可读流(Readable stream), such as a socket or file this._source = source;var self = this; source.on('end', function() { self.push(null); });// give it a kick whenever the source is readable // read(0) will not consume any bytes source.on('readable', function() { self.read(0); });this._rawHeader = []; this.header = null;}SimpleProtocol.prototype._read = function(n) { if (!this._inBody) { var chunk = this._source.read();// if the source doesn't have data, we don't have data yet.if (chunk === null)return this.push('');// check if the chunk has a \n\nvar split = -1;for (var i = 0; i < chunk.length; i++) {if (chunk[i] === 10) { // '\n'if (this._sawFirstCr) {split = i;break;} else {this._sawFirstCr = true;}} else {this._sawFirstCr = false;}}if (split === -1) {// still waiting for the \n\n// stash the chunk, and try again.this._rawHeader.push(chunk);this.push('');} else {this._inBody = true;var h = chunk.slice(0, split);this._rawHeader.push(h);var header = Buffer.concat(this._rawHeader).toString();try {this.header = JSON.parse(header);} catch (er) {this.emit('error', new Error('invalid simple protocol data'));return;}// now, because we got some extra data, unshift the rest// back into the 读取队列 so that our consumer will see it.var b = chunk.slice(split);this.unshift(b);// and let them know that we are done parsing the header.this.emit('header', this.header);}} else { // from there on, just provide the data to our consumer. // careful not to push(null), since that would indicate EOF. var chunk = this._source.read(); if (chunk) this.push(chunk); } };// Usage: // var parser = new SimpleProtocol(source); // Now parser is 可读流(Readable stream) that will emit 'header' // with the parsed header data.

new stream.Readable([options])

options{Object}highWaterMark{Number} 停止从底层资源读取数据前,存储在内部缓存的最大字节数。默认=16kb,objectMode流是16.encoding{String} 若指定,则 Buffer 会被解码成所给编码的字符串。缺省为 nullobjectMode{Boolean} 该流是否为对象的流。意思是说 stream.read(n) 返回一个单独的值,而不是大小为 n 的 Buffer。

Readable 的扩展类中,确保调用了 Readable 的构造函数,这样才能正确初始化。

readable._read(size)

size{Number} 异步读取的字节数

注意:实现这个函数, 但不要直接调用.

这个函数不要直接调用. 在子类里实现,仅能被内部的Readable类调用。

所有可读流(Readable stream) 的实现必须停供一个_read方法,从底层资源里获取数据。

这个方法以下划线开头,是因为对于定义它的类是内部的,不会被用户程序直接调用。 你可以在自己的扩展类中实现。

当数据可用时,通过调用readable.push(chunk)将之放到读取队列中。再次调用_read,需要继续推出更多数据。

size参数仅供参考. 调用 “read” 可以知道知道应当抓取多少数据;其余与之无关的实现,比如 TCP 或 TLS,则可忽略这个参数,并在可用时返回数据。例如,没有必要“等到” size 个字节可用时才调用stream.push(chunk)

readable.push(chunk[, encoding])

chunk{Buffer | null | String} 推入到读取队列的数据块encoding{String} 字符串块的编码。必须是有效的 Buffer 编码,比如 utf8 或 ascii。返回 {Boolean} 是否应该继续推入

注意:这个函数必须被 Readable 实现者调用, 而不是可读流(Readable stream)的消费者.

_read()函数直到调用push(chunk)后才能被再次调用。

Readable类将数据放到读取队列,当'readable'事件触发后,被read()方法取出。push()方法会插入数据到读取队列中。如果调用了null,会触发 数据结束信号 (EOF)。

这个 API 被设计成尽可能地灵活。比如说,你可以包装一个低级别的,具备某种暂停/恢复机制,和数据回调的数据源。这种情况下,你可以通过这种方式包装低级别来源对象:

// source is an object with readStop() and readStart() 方法s, // and an ondata member that gets called when it has data, and // an onend member that gets called when the data is over.util.inherits(SourceWrapper, Readable);function SourceWrapper(options) { Readable.call(this, options);this._source = getLowlevelSourceObject(); var self = this;// Every time there's data, we push it into the internal buffer. this._source.ondata = function(chunk) { // if push() 返回 false, then we need to stop reading from source if (!self.push(chunk)) self._source.readStop(); };// When the source ends, we push the EOF-signaling null chunk this._source.onend = function() { self.push(null); };}// _read will be called when the stream wants to pull more data in // the advisory size 参数 is ignored in this case. SourceWrapper.prototype._read = function(size) { this._source.readStart();};

类: stream.Writable

<!--type=class-->

stream.Writable是个抽象类,它扩展了一个底层的实现_write(chunk, encoding, callback)方法.

参考上面的API for Stream Consumers,来了解在你的程序里如何消费可写流。下面内容介绍了如何在你的程序里实现可写流。

new stream.Writable([options])

options{Object}highWaterMark{Number} 当 [write()][] 返回 false 时的缓存级别. 默认=16kb,objectMode流是 16.decodeStrings{Boolean} 传给 [_write()][] 前是否解码为字符串。 默认=trueobjectMode{Boolean}write(anyObj)是否是有效操作.如果为 true,可以写任意数据,而不仅仅是Buffer/String. 默认=false

请确保 Writable 类的扩展类中,调用构造函数以便缓冲设定能被正确初始化。

writable._write(chunk, encoding, callback)

chunk{Buffer | String} 要写入的数据块。总是 buffer, 除非decodeStrings选项为falseencoding{String} 如果数据块是字符串,这个参数就是编码方式。如果是缓存,则忽略。注意,除非decodeStrings被设置为false,否则这个数据块一直是buffer。callback{函数} 当你处理完数据后调用这个函数 (错误参数为可选参数)。

所以可写流(Writable stream ) 实现必须提供一个_write()方法,来发送数据给底层资源。

注意:这个函数不能直接调用,由子类实现, 仅内部可写方法可以调用。

使用标准的callback(error)方法调用回调函数,来表明写入完成或遇到错误。

如果构造函数选项中设定了decodeStrings标识,则chunk可能会是字符串而不是 Buffer,encoding表明了字符串的格式。这种设计是为了支持对某些字符串数据编码提供优化处理的实现。如果你没有明确的设置decodeStringsfalse,这样你就可以安不管encoding参数,并假定chunk一直是一个缓存。

该方法以下划线开头,是因为对于定义它的类来说,这个方法是内部的,并且不应该被用户程序直接调用。你应当在你的扩充类中重写这个方法。

writable._writev(chunks, callback)

chunks{Array} 准备写入的数据块,每个块格式如下:{ chunk: ..., encoding: ... }.callback{函数} 当你处理完数据后调用这个函数 (错误参数为可选参数)。

注意:这个函数不能直接调用。由子类实现,仅内部可写方法可以调用.

这个函数的实现是可选的。多数情况下,没有必要实现。如果实现,将会在所有数据块缓存到写队列后调用。

类:stream.Duplex

<!--type=class-->

双工流(duplex stream)同时兼具可读和可写特性,比如一个 TCP socket 连接。

注意stream.Duplex可以像 Readable 或 Writable 一样被扩充,实现了底层_read(sise)_write(chunk, encoding, callback)方法的抽象类。

由于 JavaScript 并没有多重继承能力,因此这个类继承自 Readable,寄生自 Writable.从而让用户在双工扩展类中同时实现低级别的_read(n)方法和低级别的_write(chunk, encoding, callback)方法。

new stream.Duplex(options)

options{Object} 传递 Writable and Readable 构造函数,有以下的内容:allowHalfOpen{Boolean} 默认=true. 如果设置为false, 当写端结束的时候,流会自动的结束读端,反之亦然。readableObjectMode{Boolean} 默认=false. 将objectMode设为读端的流,如果为true,将没有效果。writableObjectMode{Boolean} 默认=false. 将objectMode设为写端的流,如果为true,将没有效果。

扩展自 Duplex 的类,确保调用了父亲的构造函数,保证缓存设置能正确初始化。

类:stream.Transform

转换流(transform class) 是双工流(duplex stream),输入输出端有因果关系,比如zlib 流或 crypto 流。

输入输出没有要求大小相同,块数量相同,到达时间相同。例如,一个 Hash 流只会在输入结束时产生一个数据块的输出;一个 zlib 流会产生比输入小得多或大得多的输出。

转换流(transform class) 必须实现_transform()方法,而不是_read()_write()方法,也可以实现_flush()方法(参见如下)。

new stream.Transform([options])

options{Object} 传递给 Writable and Readable 构造函数。

扩展自 转换流(transform class) 的类,确保调用了父亲的构造函数,保证缓存设置能正确初始化。

transform._transform(chunk, encoding, callback)

chunk{Buffer | String} 准备转换的数据块。是buffer,除非decodeStrings选项设置为falseencoding{String} 如果数据块是字符串, 这个参数就是编码方式,否则就忽略这个参数callback{函数} 当你处理完数据后调用这个函数 (错误参数为可选参数)。

注意:这个函数不能直接调用。由子类实现,仅内部可写方法可以调用.

所有的转换流(transform class) 实现必须提供_transform方法来接收输入,并生产输出。

_transform可以做转换流(transform class)里的任何事,处理写入的字节,传给接口的写端,异步 I/O,处理事情等等。

调用transform.push(outputChunk)0或多次,从这个输入块里产生输出,依赖于你想要多少数据作为输出。

仅在当前数据块完全消费后调用这个回调。注意,输入块可能有,也可能没有对应的输出块。如果你提供了第二个参数,将会传给push 方法。如底下的例子

transform.prototype._transform = function (data, encoding, callback) { this.push(data); callback(); }transform.prototype._transform = function (data, encoding, callback) { callback(null, data); }

该方法以下划线开头,是因为对于定义它的类来说,这个方法是内部的,并且不应该被用户程序直接调用。你应当在你的扩充类中重写这个方法。

transform._flush(callback)

callback{函数} 当你处理完数据后调用这个函数 (错误参数为可选参数)

注意:这个函数不能直接调用。由子类实现,仅内部可写方法可以调用.

某些情况下,转换操作可能需要分发一点流最后的数据。例如,Zlib流会存储一些内部状态,以便优化压缩输出。

有些时候,你可以实现_flush方法,它可以在最后面调用,当所有的写入数据被消费后,分发end告诉读端。和_transform一样,当刷新操作完毕,transform.push(chunk)为0或更多次数,。

该方法以下划线开头,是因为对于定义它的类来说,这个方法是内部的,并且不应该被用户程序直接调用。你应当在你的扩充类中重写这个方法。

事件: 'finish' and 'end'

finishend事件 分别来自 Writable 和 Readable 类。.end()事件结束后调用finish事件,所有的数据已经被_transform处理完毕,调用_flush后,所有的数据输出完毕,触发end

Example:SimpleProtocolparser v2

上面的简单协议分析例子列子可以通过使用高级别的[Transform][] 流来实现,和parseHeaderSimpleProtocol v1列子类似。

在这个示例中,输入会被导流到解析器中,而不是作为参数提供。这种做法更符合 Node 流的惯例。

var util = require('util'); var Transform = require('stream').Transform; util.inherits(SimpleProtocol, Transform);function SimpleProtocol(options) { if (!(this instanceof SimpleProtocol)) return new SimpleProtocol(options);Transform.call(this, options); this._inBody = false; this._sawFirstCr = false; this._rawHeader = []; this.header = null;}SimpleProtocol.prototype._transform = function(chunk, encoding, done) { if (!this._inBody) { // check if the chunk has a \n\n var split = -1; for (var i = 0; i < chunk.length; i++) { if (chunk[i] === 10) { // '\n' if (this._sawFirstCr) { split = i; break; } else { this._sawFirstCr = true; }} else { this._sawFirstCr = false;}}if (split === -1) {// still waiting for the \n\n// stash the chunk, and try again.this._rawHeader.push(chunk);} else {this._inBody = true;var h = chunk.slice(0, split);this._rawHeader.push(h);var header = Buffer.concat(this._rawHeader).toString();try {this.header = JSON.parse(header);} catch (er) {this.emit('error', new Error('invalid simple protocol data'));return;}// and let them know that we are done parsing the header.this.emit('header', this.header);// now, because we got some extra data, emit this first.this.push(chunk.slice(split));}} else { // from there on, just provide the data to our consumer as-is. this.push(chunk); } done();};// Usage: // var parser = new SimpleProtocol(); // source.pipe(parser) // Now parser is 可读流(Readable stream) that will emit 'header' // with the parsed header data.

类:stream.PassThrough

这是 Transform 流的简单实现,将输入的字节简单的传递给输出。它的主要用途是测试和演示。偶尔要构建某种特殊流时也会用到。

流: 内部细节

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缓冲

<!--type=misc-->

可写流(Writable streams ) 和 可读流(Readable stream)都会缓存数据到内部对象上,叫做_writableState.buffer_readableState.buffer

缓存的数据量,取决于构造函数是传入的highWaterMark参数。

调用stream.push(chunk)时,缓存数据到可读流(Readable stream)。在数据消费者调用stream.read()前,数据会一直缓存在内部队列中。

调用stream.write(chunk)时,缓存数据到可写流(Writable stream)。即使write()返回false

流(尤其是pipe()方法)得目的是限制数据的缓存量到一个可接受的水平,使得不同速度的源和目的不会淹没可用内存。

stream.read(0)

某些时候,你可能想不消费数据的情况下,触发底层可读流(Readable stream)机制的刷新。这种情况下可以调用 stream.read(0),它总会返回 null。

如果内部读取缓冲低于highWaterMark,并且流当前不在读取状态,那么调用read(0)会触发一个低级_read调用。

虽然基本上没有必要这么做。但你在 Node 内部的某些地方看到它确实这么做了,尤其是在 Readable 流类的内部。

stream.push('')

推一个0字节的字符串或缓存 (不在Object mode时)会发送有趣的副作用. 因为它是一个对

stream.push()的调用, 它将会结束reading进程. 然而,它没有添加任何数据到可读缓冲区中,所以没有东西可供用户消费。

少数情况下,你当时没有提供数据,但你的流的消费者(或你的代码的其它部分)会通过调用stream.read(0)得知何时再次检查。在这种情况下,你可以调用stream.push('')

到目前为止,这个功能唯一一个使用情景是在 tls.CryptoStream 类中,但它将在 Node v0.12 中被废弃。如果你发现你不得不使用stream.push(''),请考虑另一种方式。

和老版本的兼容性

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v0.10 版本前,可读流(Readable stream)接口比较简单,因此功能和用处也小。

'data'事件会立即开始触发,而不会等待你调用read()方法。如果你需要进行某些 I/O 来决定如何处理数据,那么你只能将数据块储存到某种缓冲区中以防它们流失。pause()方法仅供参考,而不保证生效。这意味着,即便流处于暂停状态时,你仍然需要准备接收 'data' 事件。

在 Node v0.10中, 加入了下文所述的 Readable 类。为了考虑向后兼容,添加了 'data' 事件监听器或 resume() 方法被调用时,可读流(Readable stream)会切换到 "流动模式(flowing mode)"。其作用是,即便你不使用新的read()方法和'readable'事件,你也不必担心丢失'data'数据块。

大多数程序会维持正常功能。然而,下列条件下也会引入边界情况:

没有添加'data'事件 处理器从来没有调用resume()方法流从来没有被倒流(pipe)到任何可写目标上、

例如:

// WARNING! BROKEN! net.createServer(function(socket) {// we add an 'end' 方法, but never consume the data socket.on('end', function() { // It will never get here. socket.end('I got your message (but didnt read it)\n'); });}).listen(1337);

v0.10 版本前的 Node, 流入的消息数据会被简单的抛弃。之后的版本,socket 会一直保持暂停。

这种情形下,调用resume()方法来开始工作:

// Workaround net.createServer(function(socket) {socket.on('end', function() { socket.end('I got your message (but didnt read it)\n'); });// start the flow of data, discarding it. socket.resume();}).listen(1337);

可读流(Readable stream)切换到流动模式(flowing mode),v0.10 版本前,可以使用wrap()方法将风格流包含在一个可读类里。

Object Mode

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通常情况下,流仅操作字符串和缓存。

处于object mode的流,除了 缓存和字符串,还可以可以读出普通 JavaScript值。

在对象模式里,可读流(Readable stream) 调用stream.read(size)总会返回单个项目,无论是什么参数。

在对象模式里, 可写流(Writable stream ) 总会忽略传给stream.write(data, encoding)encoding参数。

特殊值null在对象模式里,依旧保持它的特殊性。也就说,对于对象模式的可读流(Readable stream),stream.read()返回 null 意味着没有更多数据,同时stream.push(null)会告知流数据结束(EOF)。

Node 核心不存在对象模式的流,这种设计只被某些用户态流式库所使用。

应该在你的子类构造函数里,设置objectMode。在过程中设置不安全。

对于双工流(Duplex streams),objectMode可以用readableObjectModewritableObjectMode分别为读写端分别设置。这些选项,被转换流(Transform streams)用来实现解析和序列化。

var util = require('util'); var StringDecoder = require('string_decoder').StringDecoder; var Transform = require('stream').Transform; util.inherits(JSONParseStream, Transform);// Gets \n-delimited JSON string data, and emits the parsed objects function JSONParseStream() { if (!(this instanceof JSONParseStream)) return new JSONParseStream();Transform.call(this, { readableObjectMode : true });this._buffer = ''; this._decoder = new StringDecoder('utf8'); }JSONParseStream.prototype._transform = function(chunk, encoding, cb) { this._buffer += this._decoder.write(chunk); // split on newlines var lines = this._buffer.split(/\r?\n/); // keep the last partial line buffered this._buffer = lines.pop(); for (var l = 0; l < lines.length; l++) { var line = lines[l]; try { var obj = JSON.parse(line); } catch (er) { this.emit('error', er); return; } // push the parsed object out to the readable consumer this.push(obj); } cb(); };JSONParseStream.prototype._flush = function(cb) { // Just handle any leftover var rem = this._buffer.trim(); if (rem) { try { var obj = JSON.parse(rem); } catch (er) { this.emit('error', er); return; } // push the parsed object out to the readable consumer this.push(obj); } cb(); };

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