Node.js Stream(流)

在Node.js开发中，Stream（流）是处理文件读写和数据传输的核心工具。许多Node.js对象实现了Stream接口，例如request对象（用于处理HTTP请求）和stdout（标准输出）等。Stream在数据处理中的作用非常重要，因为它能够高效地处理大量数据，尤其是在网络传输和文件操作中。

Stream 的类型

Node.js中定义了四种Stream类型：

Readable（可读）：支持从流中读取数据的操作。

Writable（可写）：支持将数据写入流中的操作。

Duplex（双向）：既支持可读又支持可写操作。

Transform（变换）：在数据被写入流时，如何处理并通过pipe方法传递给下一个流。

此外，所有 Stream对象都是EventEmitter的实例，它们触发了一系列重要的事件：

data：在有数据可读时触发。

end：没有更多数据可读时触发。

error：在接收或写入过程中发生错误时触发。

finish：所有数据已被写入到底层系统时触发。

从流中读取数据

在实际操作中，创建一个可读流并读取文件内容非常常见。以下是一个典型的代码示例：

var fs = require('fs');
var data = '';
// 创建可读流，指定编码为UTF-8
var readerStream = fs.createReadStream('input.txt', 'UTF8');
// 处理流事件
readerStream.on('data', function(chunk) {
    data += chunk;
});
readerStream.on('end', function() {
    console.log(data);
});
readerStream.on('error', function(err) {
    console.log(err.stack);
});

运行前，请确保创建一个input.txt文件并将所需内容写入其中。

写入流

类似地，创建可写流并将数据写入文件也是常见操作。以下是示例代码：

var fs = require('fs');
var data = '相信我，我会让你看到你的脑浆';
// 创建可写流，写入到`output.txt`文件中
var writerStream = fs.createWriteStream('output.txt', 'UTF8');
// 向流中写入数据
writerStream.write(data, 'UTF8');
// 标记文件末尾，完成写入操作
writerStream.end();
// 监听完成事件
writerStream.on('finish', function() {
    console.log("写入完成。");
});
writerStream.on('error', function(err) {
    console.log(err.stack);
});

运行前，请确保创建一个output.txt文件。

管道流

管道（pipe）提供了一种将数据从一个流传递到另一个流的机制。在数据处理中，管道常用于文件复制等场景。以下是典型的代码示例：

var fs = require('fs');
// 创建一个可读流
var readerStream = fs.createReadStream('input.txt');
// 创建一个可写流
var writerStream = fs.createWriteStream('output.txt');
// 用管道连接两个流
readerStream.pipe(writerStream);

这段代码会将input.txt文件的内容读取后，通过管道传递给并写入output.txt文件中。因此，无需手动处理数据，代码变得更加简洁。

链式流

链式流（pipeline）是通过连接输出流到另一个流并创建数据处理链节而实现的。在文件压缩和解压场景中，链式流特别有用。以下是一个压缩文件的示例：

var fs = require('fs');
var zlib = require('zlib');
// 读取文件并通过压缩流链式传输到新文件中
fs.createReadStream('input.txt')
  .pipe(zlib.createGzip())
  .pipe(fs.createWriteStream('input.txt.gz'));
console.log("文件压缩完成。");

相应的解压文件的代码如下：

var fs = require('fs');
var zlib = require('zlib');
// 读取压缩文件并解压成新文件
fs.createReadStream('input.txt.gz')
  .pipe(zlib.createGunzip())
  .pipe(fs.createWriteStream('inputdc.txt'));
console.log("文件解压完成。");

这两个示例展示了如何通过链式流高效地处理文件数据。

总结

通过本文的学习，我们发现Node.js中的Stream功能强大而灵活。从简单的文件读写到复杂的数据处理链式操作，Stream都是实现这些功能的核心工具。在实际开发中，合理使用Stream能够提升代码效率并处理大规模数据。

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