Node.js中如何实现可读、可写、双工和转换流，构成Stream流？

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本章节带大家初步了解Node中的Stream，介绍如何引入Stream，实现可读流、可写流、双工流和转换流的操作方法，希望对大家有所帮助！

引入Stream：假设我们有这样一个需求，我们需要读取一个文件，并且实时地输出到控制台。我们可以使用Node中的Stream来实现这一需求。

javascriptconst fs=require('fs');const readline=require('readline');

const readStream=fs.createReadStream('example.txt');const rl=readline.createInterface({ input: readStream, crlfDelay: Infinity});

rl.on('line', (line)=> { console.log(line);});

rl.on('close', ()=> { console.log('文件读取完成！');});

以上代码创建了一个可读流，并通过readline模块将其转换为可读行流，然后逐行输出到控制台。

本篇文章带大家了解一下Node中的之Stream，介绍一下引入 Stream，实现可读流、可写流、双工流和转换流的方法，希望对大家有所帮助！

引入 Stream

假设我们有这么一个需求，我们需要复制一个文件中的内容到另一个文件中，我们会写出以下代码

const fs = require('fs'); const path = require('path'); const copy = (source, target) => { fs.readFile(path.resolve(source), (err, data) => { if(err) { throw new Error(err.toString()); return; } fs.writeFile(path.resolve(target), data, (err) => { if(!err) { console.log("复制成功！"); } }) }) }

上面的代码很简单，就是先读取 source 文件里面的内容，然后将内容写入到 target 文件中。它的特点是需要读取完 source 里面的所有内容，然后将内容写入到 target 中。

这样做就有一个缺点，当我们读取大文件时，可能会发生内存不够用的情况，因为它会先将文件的所有内容都读取到内存；另外还就是时间，一次性读取一个大文件到内存，是需要比较长的时间的，用户可能会有卡顿的感觉。

另一种解决办法就是边读边写，读取部分文件内容，然后将内容写入到新文件中，这样在内存中的数据只是部分内容，不会占有太多的内存，由于是边读编写，用户可以很快的得到响应，提高用户体验。

在网上找到一幅动图来形象的展示使用流前后数据的流动情况

Node.js 给我们提供 Stream 的 API，它是专门用来处理大文件的。因为数据是一部分一部分的处理，就像是水流一样，所以这个模块的名称就称为 Stream。

const fs = require('fs'); function copy(source, target) { const rs = fs.createReadStream(source); const ws = fs.createWriteStream(target); rs.on('data', data => { ws.write(data); }); rs.on('end', () => { ws.end(); }); }

上面代码的细节将在后文揭晓。

Stream 的分类

Stream 可以分为四类

• Readable：可读流，数据的提供者
• Writeable：可写流，数据的消费者
• Duplex：可写可读流(双工流)
• Transform：是 Duplex 的特殊情况，转换流，对输入的数据进行处理，然后输出

可读流与可写流是基础，常见的可读流与可写流如下

可读流可写流HTTP RequestHTTP Reponsefs read streamsfs write streamsprocess.stdinprocess.stdoutTCP socketsTCP socketszlib streamszlib streamscrypto streamscrypto streams

Stream 是 EventEmitter 的实例，有自定义的事件。

Readable Stream

可读流有两个模式，暂停模式与流动模式。当我们创建一个流时，如果我们监听了 readable 事件，它就会来到暂停模式，在暂停模式下，它会不断的读取数据到缓冲区，当读取到的数据超过预设的大小时，它由属性 highWaterMark 指定(默认为 64kB)，便会触发 readable 事件，readable 事件的触发有两种情况：

• 缓存区中的数据达到 highWaterMark 预设的大小
• 数据源的数据已经被读取完毕

const fs = require('fs'); const rs = fs.createReadStream('a.txt', { highWaterMark: 1 // 缓存区最多存储 1 字节 }); rs.on('readable', () => { let data; while(data=rs.read()) { console.log(data.toString()); } })

上面的程序设置 highWaterMark 为 1，即每次读取到一个字节便会触发 readable 命令，每次当触发 readable 命令时，我们调用可读流的 read([size]) 方法从缓冲区中读取数据(读取到的数据为 Buffer)，然后打印到控制台。

当我们为可读流绑定 data 事件时，可读流便会切换到流动状态，当位于流动状态时，可读流会自动的从文件中读取内容到缓冲区，当缓冲区中的内容大于设定的 highWaterMark 的大小时，便会触发 data 事件，将缓冲区中的数据传递给 data 事件绑定的函数。以上过程会自动不断进行。当文件中的所有内容都被读取完成时，那么就会触发 end 事件。

const fs = require('fs'); const rs = fs.createReadStream('a.txt', { highWaterMark: 2 }); rs.on('data', data => { console.log(data.toString()); }); rs.on('end', () => { console.log("文件读取完毕！"); });

暂停模式像是手动步枪，而流动模式则像是自动步枪。暂停模式与流动模式也可以相互切换，通过 pause() 可以从流动状态切换到暂停状态，通过 resume() 则可以从暂停模式切换到流动模式。

可读流的一个经典实例就是 www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">(7268−4536)∗6=16392≈16384=16∗1024(7268 - 4536) * 6 = 16392 \approx 16384 = 16 * 1024

我们还可以调用可写流的 end() 方法，表示将缓存中的内容清空写入文件，并关闭文件，此时会触发 close 事件

const fs = require('fs'); const ws = fs.createWriteStream('b.txt'); ws.write('Hello'); ws.write('World'); ws.end('!'); ws.on('close', () => { console.log("close"); // close })

当调用 end() 方法之后就不能调用 write() 方法了，否则会报错

const fs = require('fs'); const ws = fs.createWriteStream('b.txt'); ws.write('Hello'); ws.write('World'); ws.end('!'); ws.write('write again'); // Error [ERR_STREAM_WRITE_AFTER_END]: write after end

当调用 end() 方法之后，并且数据缓冲区中的数据已经写入之后会触发可写流的 finish 事件

const fs = require('fs'); const ws = fs.createWriteStream('b.txt'); ws.write('Hello'); ws.write('World'); ws.end('!'); ws.on('close', () => { console.log("close"); }); ws.on('finish', () => { console.log("finish"); });

打印结果是

finish close

说明 finish 事件会在 close 事件之前被触发。

可写流的经典例子就是 nodejs.cn/api/stream.html）了。

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