一.node.js中的流是什麼
stream（流）是Node.js提供的又一個僅在服務區端可用的模組，流是一種抽象的資料結構。Stream 是一個抽象介面，Node 中有很多物件實現了這個介面。例如，對http 伺服器發起請求的request 物件就是一個 Stream，還有stdout（標準輸出流）。
顧名思義，流的意思就是資料的流動，就好比停水了，樓上的人存了一些水，樓下的人發請求想借樓上的人一桶水，直接搬費力又麻煩，直接往下倒容易倒到地上，於是可以用一根管子連線兩個桶（A和B），樓上的人直接把A桶裡的水通過管子流到樓下的B桶裡，這就類似於request物件向伺服器發請求要資源，在這request 請求資源的傳播方式通過流來實現。
再舉個例子，可以把資料看成是資料流，如果我們在鍵盤上打字，電腦程式把字元一個一個輸出到螢幕上，這也可以看成是一個流，這個可以叫做標準輸出(stdout)。
二.為什麼要在node中使用流
看了前面稍微瞭解node的同學可能就要問了，流的作用不就是傳遞資料麼，也就是把一個地方資料拷貝到另一個地方，不用流也可以這樣實現：
var water = fs.readFileSync('a.txt', {encoding: 'utf8'});
fs.writeFileSync('b.txt', water);
複製程式碼是的，只要使用node的讀寫檔案的功能就能實現上面借水的效果，但這樣做有個致命問題：
- 處理資料量較大的檔案時不能分塊處理，導致速度慢，記憶體容易爆滿。
使用讀寫方式是把檔案內容全部讀入記憶體，然後再寫入檔案，對於小型的文字檔案問題不大，但是遇到較大的比如音訊、視訊檔案，動輒幾個GB大小實在承受不住，而流可以把檔案資源拆分成小塊，一塊一塊的運輸，資源就像水流一樣進行傳輸，使用流的話上述功能可以這樣寫：
var fs = require('fs');
var readStream = fs.createReadStream('a.mp4'); // 建立可讀流
var writeStream = fs.createWriteStream('b.mp4'); // 建立可寫流
readStream.on('data', function(chunk) { // 當有資料流出時，寫入資料
writeStream.write(chunk);
});
readStream.on('end', function() { // 當沒有資料時，關閉資料流
writeStream.end();
});
複製程式碼
- 但這樣寫還是有一些問題的，如果說寫入的速度跟不上讀取的速度，有可能導致資料丟失。正常的情況應該是，寫完一段，再讀取下一段，如果沒有寫完的話，就讓讀取流先暫停，等寫完再繼續，所以為了讓可讀流和可寫流速度一致，就要用到流中必不可少的屬性pipe了，pipe翻譯過來意思是管道，顧名思義，就想上面的倒水一樣，如果不用一根管子相連，A桶倒進B桶的水不會均速傳輸，可能會導致水的浪費，用pipe可以這樣解決上述問題:
fs.createReadStream('a.mp4').pipe(fs.createWriteStream('b.mp4));
// pipe自動呼叫了data,end等事件
複製程式碼- 需要特別注意的是，pipe()只是可讀流的方法，也就是說只能從可讀流中通過pipe方法拷貝資料到可寫流，反之則不行，寫的時候要注意順序。
三.流的四種型別
Stream提供了以下四種型別的流：
- Readable 可讀流
- Writable 可寫流
- Duplex 可讀可寫流
- Transform 在讀寫過程中可以修改和變換資料的Duplex流
1.Readable
可讀流有五個引數：
- highWaterMark 快取區位元組大小，預設16384
- encoding 字元編碼,預設為null,就是buffer
- objectMode 是否操作js其他型別 預設false
- read 對內部的_read()方式實現 子類實現，父類呼叫
- destroy 對內部的_ destroy()方法實現 子類實現，父類呼叫
可讀流中分為2種模式流動模式和暫停模式。
1、流動模式：可讀流自動讀取資料，通過EventEmitter介面的事件儘快將資料提供給應用。
2、暫停模式：必須顯式呼叫stream.read()方法來從流中讀取資料片段。
暫停模式切換到流動模式i：
1、監聽“data”事件
2、呼叫 stream.resume()方法
3、呼叫 stream.pipe()方法將資料傳送到可寫流
流動模式切換到暫停模式：
1、如果不存在管道目標，呼叫stream.pause()方法
2、如果存在管道目標，呼叫 stream.unpipe()並取消'data'事件監聽
可讀流事件：'data','readable','error','close','end'
監聽data事件，觸發流動模式
const { Readable } = require('stream');
let i = 0;
const rs = Readable({
encoding: 'utf8',
// 這裡傳入的read方法，會被寫入_read()
read: (size) => {
// size 為highWaterMark大小
// 在這個方法裡面實現獲取資料，讀取到資料呼叫rs.push([data])，如果沒有資料了，push(null)結束流
if (i < 6) {
rs.push(`當前讀取資料: ${i++}`);
} else {
rs.push(null);
}
},
// 原始碼，可覆蓋
destroy(err, cb) {
rs.push(null);
cb(err);
}
});
rs.on('data', (data) => {
console.log(data);
// 每次push資料則觸發data事件
複製程式碼監聽readable事件，觸發暫停模式，當流有了新資料或到了流結束之前觸發readable事件，需要顯示呼叫read([size])讀取資料:
const { Readable } = require('stream');
let i = 0;
const rs = Readable({
encoding: 'utf8',
highWaterMark: 9,
// 這裡傳入的read方法，會被寫入_read()
read: (size) => {
// size 為highWaterMark大小
// 在這個方法裡面實現獲取資料，讀取到資料呼叫rs.push([data])，如果沒有資料了，push(null)結束流
if (i < 10) {
// push其實是把資料放入快取區
rs.push(`當前讀取資料: ${i++}`);
} else {
rs.push(null);
}
}
});
rs.on('readable', () => {
const data = rs.read(9);
console.log(data);
//
})
複製程式碼2. Writable
可寫流有以下引數：
highWaterMark 快取區位元組大小，預設16384 decodeStrings 是否將字元編碼傳入緩衝區 objectMode 是否操作js其他型別 預設false write 子類實現，供父類呼叫 實現寫入底層資料 writev 子類實現，供父類呼叫 一次處理多個chunk寫入底層資料 destroy 可以覆蓋父類方法，不能直接呼叫，銷燬流時，父類呼叫 final 完成寫入所有資料時父類觸發
const Writable = require('stream').Writable
const writable = Writable()
// 實現`_write`方法
// 這是將資料寫入底層的邏輯
writable._write = function (data, enc, next) {
// 將流中的資料寫入底層
process.stdout.write(data.toString().toUpperCase())
// 寫入完成時，呼叫`next()`方法通知流傳入下一個資料
process.nextTick(next)
}
// 所有資料均已寫入底層
writable.on('finish', () => process.stdout.write('DONE'))
// 將一個資料寫入流中
writable.write('a' + '\n')
writable.write('b' + '\n')
writable.write('c' + '\n')
// 再無資料寫入流時，需要呼叫`end`方法
writable.end()
複製程式碼3. Duplex
Duplex為讀寫流，既可當成可讀流來使用，也可當成可寫流來使用，實際上就是繼承了Readable和Writable的一類流。所以，Duplex擁有Writable和Readable所有方法和事件，但各自獨立快取區，一個Duplex物件可以同時實現_read()和_write()方法。
var Duplex = require('stream').Duplex
var duplex = Duplex()
// 可讀端底層讀取邏輯
duplex._read = function () {
this._readNum = this._readNum || 0
if (this._readNum > 1) {
this.push(null)
} else {
this.push('' + (this._readNum++))
}
}
// 可寫端底層寫邏輯
duplex._write = function (buf, enc, next) {
// a, b
process.stdout.write('_write ' + buf.toString() + '\n')
next()
}
// 0, 1
duplex.on('data', data => console.log('ondata', data.toString()))
duplex.write('a')
duplex.write('b')
duplex.end()
複製程式碼4. Transform
Tranform為轉換流，它繼承自Duplex，並已經實現了_read和_write方法，同時要求使用者實現一個_transform方法，從一個地方讀取資料，轉換資料後輸出到一個地方。
const stream = require('stream');
const transform = stream.Transform({
transform(chunk, encoding, cb){
// 把資料轉換成小寫字母，然後push到快取區
this.push(chunk.toString().toLowerCase());
cb();
}
});
transform.write('D');
console.log(transform.read(1).toString()); // d
複製程式碼四.stream中的pipe
前面已經說過，pipe的作用是在流中搭建一條管道，從可讀流中到可寫流，目的是實現讀取和寫入步調一致，邊讀邊寫。
const stream = require('stream');
const readStream = stream.Readable({
read() {
this.push(fs.readFileSync('a.txt')); // 檔案內容 test
this.push(null);
}
});
const writeStream = stream.Writable({
write(chunk, encoding, cb) {
// chunk為test buffer
fs.writeFileSync('b.txt', chunk.toString());
cb();
}
});
writeStream.on('pipe', data => {
// 觸發pipe事件
console.log(data);
});
readStream.pipe(writeStream);
複製程式碼