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title: Streams
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localeTitle: 流
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## 流
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Streams在Node.js核心API中可用作允许数据以连续方式读取或写入的对象。基本上，与缓冲区相比，流以块的形式执行该操作，逐位执行，从而使其成为一个缓慢的过程。
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有四种类型的流可用：
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* 可读（从中读取数据的流）
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* 可写（写入数据的流）
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* 双工（可读和可写的流）
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* 转换（可在读取和写入时修改数据的双工流）
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每种可用类型都有几种相关的方法。一些常见的是：
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* 数据（这在数据可用时运行）
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* 结束（当没有数据可供读取时触发）
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* 错误（当接收或写入数据时出错）
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### 管
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在编程中， `pipe`的概念并不新鲜。自20世纪70年代以来，基于Unix的系统一直在实用。管道做什么？ `pipe`通常连接源和目的地。它将一个函数的输出作为另一个函数的输入传递。
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在Node.js中， `pipe`以相同的方式使用，以配对不同操作的输入和输出。 `pipe()`作为一个函数可用，它接受可读的源流并将输出附加到目标流。一般语法可以表示为：
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```javascript
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src.pipe(dest);
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```
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多个`pipe()`函数也可以链接在一起。
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```javascript
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a.pipe(b).pipe(c);
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// which is equivalent to
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a.pipe(b);
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b.pipe(c);
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```
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### 可读流
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生成可作为输入附加到可写流的数据的流称为可读流。要创建可读流：
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```javascript
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const { Readable } = require('stream');
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const readable = new Readable();
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readable.on('data', chunk => {
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console.log(`Received ${chunk.length} bytes of data.`);
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});
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readable.on('end', () => {
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console.log('There will be no more data.');
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});
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```
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### 可写流
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这是一种流的类型，您可以将数据从可读源`pipe()`传输`pipe()` 。要创建可写流，我们有一个构造函数方法。我们从中创建一个对象并传递许多选项。该方法有三个参数：
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* 块：一个缓冲区
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* 编码：将数据转换为人类可读的形式
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* callback：从块中完成数据处理时调用的函数
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```javascript
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const { Writable } = require('stream');
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const writable = new Writable({
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write(chunk, encoding, callback) {
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console.log(chunk.toString());
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callback();
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}
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});
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process.stdin.pipe(writable);
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```
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### 双工流
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双工流帮助我们同时实现可读和可写流。
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```javascript
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const { Duplex } = require('stream');
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const inoutStream = new Duplex({
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write(chunk, encoding, callback) {
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console.log(chunk.toString());
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callback();
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},
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read(size) {
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this.push(String.fromCharCode(this.currentCharCode++));
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if (this.currentCharCode > 90) {
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this.push(null);
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}
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}
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});
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inoutStream.currentCharCode = 65;
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process.stdin.pipe(inoutStream).pipe(process.stdout);
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```
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`stdin`流将可读数据管道传输到双工流中。 `stdout`帮助我们查看数据。双工流的可读和可写部分完全独立地操作。
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### 变换流
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这种类型的流更多是双工流的高级版本。
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```javascript
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const { Transform } = require('stream');
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const upperCaseTr = new Transform({
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transform(chunk, encoding, callback) {
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this.push(chunk.toString().toUpperCase());
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callback();
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}
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});
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process.stdin.pipe(upperCaseTr).pipe(process.stdout);
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```
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我们消耗的数据与前面的双工流示例相同。这里需要注意的是`transform()`不需要实现`read`或`write`方法。它结合了两种方法本身。
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### 为什么要使用Streams？
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由于Node.js是异步的，因此通过将回调传递给具有磁盘和网络的函数来进行交互。下面给出的示例从磁盘上的文件读取数据，并通过来自客户端的网络请求对其进行响应。
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```javascript
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const http = require('http');
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const fs = require('fs');
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const server = http.createServer((req, res) => {
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fs.readFile('data.txt', (err, data) => {
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res.end(data);
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});
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});
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server.listen(8000);
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```
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上面的代码片段将起作用，但在将结果写回客户端请求之前，文件中的所有数据将首先进入每个请求的内存。如果我们正在读取的文件太大，这可能会成为一个非常繁重且昂贵的服务器调用，因为它将消耗大量内存以使进程前进。客户端的用户体验也会受到延迟的影响。
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在这种情况下，如果我们使用流，则数据一旦从磁盘接收就会一次作为一个块发送到客户端请求。
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```javascript
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const http = require('http');
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const fs = require('fs');
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const server = http.createServer((req, res) => {
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const stream = fs.createReadStream('data.txt');
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stream.pipe(res);
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});
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server.listen(8000);
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```
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`pipe()`在这里负责写入或在我们的情况下，使用响应对象发送数据，并且一旦从文件读取所有数据，就关闭连接。
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注意： `process.stdin`和`process.stdout`是在Node.js API提供的全局`process`对象的流中构建的。 |