Node.js中的Stream

流并不是Node.js特有的概念，几十年前在Unix操作系统中引入，程序可以通过管道运算符（|）让流之间进行一些交互处理。

以读取一个文本内容为例，如果不使用流操作的话，首先会将文本内容读取到内存中，在文本全部读取完毕后，将其结果输出。假如这个文本非常大的话，就会占用大量电脑内存，还有可能引起电脑内存不足，导致读取失败。

如果使用流的话，它则不会等内容完全读完再返回，而是读取一点返回一点，直到内容读取结束，这样就解决了读取大文件占用大量内存的问题。

如下，使用Node.js fs模块读取文件，并在与http服务器建立新连接时通过HTTP返回文件内容：

const server = http.createServer(function(req, res) {
  fs.readFile(__dirname + "/data.txt", (err, data) => {
    res.end(data);
  });
});
server.listen(3000);

使用readFile方法将会在文件全部读完后调用回调函数。回调中的res.end(data)会把读取文件的结果返回到http客户端。

如果data.txt这个文件很大，将会花费很长一段时间等待才能看到输出。

如果使用流的方式

const server = http.createServer(function(req, res) {
  const rs = fs.createReadStream(__dirname + "/data.txt");
  rs.pipe(res.end);
});
server.listen(3000);

它并没有等待直到文件被完全读取，而是在准备好要发送的大量数据后立即开始将其以流的方式传输到HTTP客户端。

pipe

上面的示例使用的pipe方法，它是是个管道操作，表示流数据从一个位置流向另一个位置。

同样的，pipe支持链式调用，允许多个流之间的不同操作。

src.pipe(dest1).pipe(dest2)

Node中流驱动的API

由于流操作的高效性，Node中有很多流驱动型的API

• process.stdin: 返回连接到stdin的流
• process.stdout: 返回连接到stdout的流
• process.stderr: 返回连接到stderr的流
• createReadStream: 创建文件的可读流
• createWriteStream: 创建文件的可写流
• net.connect: 初始化一个基于流的连接
• http.request: 返回http.ClientRequest类的实例，该实例是可写流
• zlib.createGzip: 使用gzip将数据压缩到流中
• zlib.createGunzip: 解压缩gzip流
• zlib.createDeflate: 使用deflate（压缩算法）将数据压缩到流中
• zlib.createInflate: 解压缩deflate流

不同类型的流

流分为四类：

• Readable: 可读的流（如fs.createReadStream()）
• Writable: 可写的流（如fs.createWriteStream()）
• Duplex: 可读写的流（如net.Socket）
• Transform: 在读写过程中可以修改和变换数据的 Duplex 流（如zlib.createDeflate()）

实现一个可读流

从stream获得Readable流，并对其进行初始化，实现其_read方法即可。

const Stream = require('stream');
const readableStream = new Stream.Readable({
  _read() {}
});

_read方法是从底层系统读取具体数据的逻辑，即生产数据的逻辑，在_read方法中，通过调用push(data)将数据放入可读流中供下游消耗，当全部数据都生产出来后，必须调用push(null)来结束可读流，流一旦结束，便不能再调用push(data)添加数据

通过监听data事件的方式可以消耗可读流。在首次监听其data事件后，readable便会持续不断的调用_read()，通过触发data事件将数据输出，第一次data事件会在下一个tick中触发，所以，可以安全地将数据输出前的逻辑放在事件监听后（同一个tick中），当数据全部被消耗时，会触发end事件。

readableStream.push('hello world');
readableStream.push('leevare');

实现一个可写流

和实现可读流类似，需要从stream获得Writable流，并对其进行初始化，实现其_write方法即可。

const writableStream = new Stream.Writable({
  _write(chunk, encoding, next) {
    console.log(chunk.toString());
    // 写入完成时调用next通知流传入下一个数据
    // next调用可以同步，也可以是异步
    next();
  }
});

将数据发送到可写流

writableStream.write('leevare')
// 当写入完成时，必须调用end来结束可写流，在调用之后，无法再次调用write写入数据。
// 调用end后，当写入完全结束，其会触发finish事件
writableStream.end();

把上述两个接口结合起来，将可读流的读取内容输出到可写流中

readableStream.pipe(writableStream);