浅谈Nodejs中的​双工流CSDN博客

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双工流就是同时实现了 Readable 和 Writable 的流,即可以作为上游生产数据,又可以作为下游消费数据,这样可以处于数据流动管道的中间部分,即

 rs.piperws1).piperws2).piperws3).pipews);

在 NodeJS 中双工流常用的有两种

  • Duplex

  • Transform

Duplex

实现 Duplex

和 Readable、Writable 实现方法类似,实现 Duplex 流非常简单,但 Duplex 同时实现了 Readable 和 Writable, NodeJS 不支持多继承,所以我们需要继承 Duplex 类

  • 继承 Duplex 类

  • 实现 _read) 方法

  • 实现 _write) 方法

相信大家对 read)、write) 方法的实现不会陌生,因为和 Readable、Writable 完全一样。

const Duplex = require'stream').Duplex;

const myDuplex = new Duplex{
  readsize) {
    // ...
  },
  writechunk, encoding, callback) {
    // ...
  }
});

构造函数参数

Duplex 实例内同时包含可读流和可写流,在实例化 Duplex 类的时候可以传递几个参数

  • readableObjectMode: 可读流是否设置为 ObjectMode,默认 false
  • writableObjectMode: 可写流是否设置为 ObjectMode,默认 false
  • allowHalfOpen: 默认 true, 设置成 false 的话,当写入端结束的时,流会自动的结束读取端,反之亦然。

小例子

了解了 Readable 和 Writable 之后看 Duplex 非常简单,直接用一个官网的例子

 const Duplex = require'stream').Duplex;
const kSource = Symbol'source');

class MyDuplex extends Duplex {
  constructorsource, options) {
    superoptions);
    this[kSource] = source;
  }

  _writechunk, encoding, callback) {
    // The underlying source only deals with strings
    if Buffer.isBufferchunk))
      chunk = chunk.toString);
    this[kSource].writeSomeDatachunk);
    callback);
  }

  _readsize) {
    this[kSource].fetchSomeDatasize, data, encoding) => {
      this.pushBuffer.fromdata, encoding));
    });
  }
}

当然这是不能执行的伪代码,但是 Duplex 的作用可见一斑,进可以生产数据,又可以消费数据,所以才可以处于数据流动管道的中间环节,常见的 Duplex 流有

  • Tcp Scoket
  • Zlib
  • Crypto

Transform

Transform 同样是双工流,看起来和 Duplex 重复了,但两者有一个重要的区别:Duplex 虽然同事具备可读流和可写流,但两者是相对独立的;Transform 的可读流的数据会经过一定的处理过程自动进入可写流。

虽然会从可读流进入可写流,但并不意味这两者的数据量相同,上面说的一定的处理逻辑会决定如果 tranform 可读流,然后放入可写流,transform 原义即为转变,很贴切的描述了 Transform 流作用。

我们最常见的压缩、解压缩用的 zlib 即为 Transform 流,压缩、解压前后的数据量明显不同,儿流的作用就是输入一个 zip 包,输入一个解压文件或反过来。我们平时用的大部分双工流都是 Transform。

实现 Tranform

Tranform 类内部继承了 Duplex 并实现了 writable.write) 和 readable._read) 方法,我们想自定义一个 Transform 流,只需要

  • 继承 Transform 类

  • 实现 _transform) 方法

  • 实现 _flush) 方法(可以不实现)

_transformchunk, encoding, callback) 方法用来接收数据,并产生输出,参数我们已经很熟悉了,和 Writable 一样, chunk 默认是 Buffer,除非 decodeStrings 被设置为 false。

在 _transform) 方法内部可以调用 this.pushdata) 生产数据,交给可写流,也可以不调用,意味着输入不会产生输出。

当数据处理完了必须调用 callbackerr, data) ,第一个参数用于传递错误信息,第二个参数可以省略,如果被传入了,效果和 this.pushdata) 一样

 transform.prototype._transform = function data, encoding, callback) {
  this.pushdata);
  callback);
};

transform.prototype._transform = function data, encoding, callback) {
  callbacknull, data);
};

有些时候,transform 操作可能需要在流的最后多写入可写流一些数据。例如, Zlib流会存储一些内部状态,以便优化压缩输出。在这种情况下,可以使用_flush)方法,它会在所有写入数据被消费、触发 'end'之前被调用。

Transform 事件

Transform 流有两个常用的事件

  • 来自 Writable 的 finish

  • 来自 Readable 的 end

当调用 transform.end) 并且数据被 _transform) 处理完后会触发 finish,调用_flush后,所有的数据输出完毕,触发end事件。

对比

了解了 Readable 和 Writable 之后,理解双工流十分自然,但两者的区别会让一些初学者困惑,简单的区分:Duplex 的可读流和可写流之间并没有直接关系,Transform 中可读流的数据会经过处理后自动放入可写流中。

看两个简单的例子就能直观了解到 Duplex 和 Transform 的区别

TCP socket

net 模块可以用来创建 socket,socket 在 NodeJS 中是一个典型的 Duplex,看一个 TCP 客户端的例子

var net = require'net');

//创建客户端
var client = net.connect{port: 1234}, function) {
    console.log'已连接到服务器');
    client.write'Hi!');
});

//data事件监听。收到数据后,断开连接
client.on'data', functiondata) {
    console.logdata.toString));
    client.end);
});

//end事件监听,断开连接时会被触发
client.on'end', function) {
    console.log'已与服务器断开连接');
});

可以看到 client 就是一个 Duplex,可写流用于向服务器发送消息,可读流用于接受服务器消息,两个流内的数据并没有直接的关系。

gulp

gulp 非常擅长处理代码本地构建流程,看一段官网的示例代码

gulp.src'client/templates/*.jade')
  .pipejade))
  .pipeminify))
  .pipegulp.dest'build/minified_templates'));

其中 jada) 和 minify) 就是典型的 Transform,处理流程大概是

.jade 模板文件 -> jada) -> html 文件 -> minify -> 压缩后的 html

可以看出来,jade) 和 minify) 都是对输入数据做了些特殊处理,然后交给了输出数据。

这样简单的对比就能看出 Duplex 和 Transform 的区别,在平时实用的时候,当一个流同事面向生产者和消费者服务的时候我们会选择 Duplex,当只是对数据做一些转换工作的时候我们便会选择使用 Tranform。

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以上就是浅谈Nodejs中的​双工流的详细内容,更多请关注风君子博客其它相关文章!

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风君子

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