Node.js 天生異步和事件驅動，非常適合處理 I/O 相關的任務。如果你在處理應用中 I/O 相關的操作，你可以利用 Node.js 中的流(stream)。因此，我們先具體看看流，理解一下它們是怎么簡化 I/O 操作的吧。

流是什么

流是 unix 管道，讓你可以很容易地從數據源讀取數據，然后流向另一個目的地。

簡單來說，流不是什么特別的東西，它只是一個實現了一些方法的 EventEmitter 。根據它實現的方法，流可以變成可讀流(Readable)，可寫流(Writable)，或者雙向流(Duplex，同時可讀可寫)。

可讀流能讓你從一個數據源讀取數據，而可寫流則可以讓你往目的地寫入數據。

如果你已經用過 Node.js，你很可能已經遇到過流了。

例如，在一個 Node.js 的 HTTP 服務器里面， request 是一個可讀流， response 是一個可寫流。

你也可能用過 fs 模塊，它能幫你處理可讀可寫流。

現在讓你學一些基礎，理解不同類型的流。本文會討論可讀流和可寫流，雙向流超出了本文的討論范圍，我們不作討論。

可讀流 (Readable Streams)

我們可以用可讀流從一個數據源中讀取數據，這個數據源可以是任何東西，例如系統中的一個文件，內存中的 buffer，甚至是其他流。因為流是 EventEmitter ，它們會用各種事件發送數據。我們會利用這些事件來讓流工作。

從流中讀取數據

從流中讀取數據最好的方式是監聽 data 事件，添加一個回調函數。當有數據流過來的時候，可讀流會發送 data 事件，回調函數就會觸發。看看下面的代碼片段：

var fs = require('fs');
var readableStream = fs.createReadStream('file.txt');
var data = '';

var readableStream.on('data', function(chunk){
 data += chunk;
});

readableStream.on('end', function(){
 console.log(data);
});

fs.createReadStream 會給你一個可讀流。

最開始的時候，這個流不是流動態的。當你添加了 data 的事件監聽器，加上一個回調函數時，它才會變成流動態的。在這之后，它就會讀取一小塊數據，然后傳到你的回調函數里面。

流的實現者決定了 data 事件的觸發頻率，例如 HTTP request 會在讀取到幾 KB 數據的時候觸發 data 事件。 當你從一個文件中讀取數據的時候，你可能會決定當一行被讀完的時候就觸發 data 事件。

當沒有數據可讀的時候 (讀到文件尾部時)，流就會發送 end 事件。在上面的例子中，我們監聽了這個事件，當讀完文件的時候，就把數據打印出來。

還有另一種讀取流的方式，你只要在讀到文件尾部前不斷調用流實例中的 read() 方法就可以了。

var fs = require('fs');
var readableStream = fs.createReadStream('file.txt');
var data = '';
var chunk;

readableStream.on('readable', function(){
 while ((chunk = readableStream.read()) != null) {
 data += chunk;
 }
});

readableStream.on('end', function(){
 console.log(data);
});

read() 方法會從內部 buffer 中讀取數據，當沒有數據可讀的時候，它會返回 null 。

因此，在 while 循環中我們檢查 read() 是不是返回 null ，當它返回 null 的時候，就終止循環。

需要注意的是，當我們可以從流中讀取數據的時候， readable 事件就會觸發。

設置編碼

默認情況下，你從流中讀取到的是 Buffer 對象。如果你要讀取的是字符串的話，這并不適合你。因此，你可以像下面的例子那樣通過調用 Readable.setEncoding() 來設置流的編碼：

var fs = require('fs');
var readableStream = fs.createReadStream('file.txt');
var data = '';

readableStream.setEncoding('utf8');

readableStream.on('data', function(chunk){
 data += chunk;
});

readableStream.on('end', function(){
 console.log(data);
});

上面的例子中，我們把流的編碼設置成 utf8 ，數據就會被解析成 utf8 ，回調函數中的 chunk 就會是字符串了。

管道 (Piping)

管道是一個很棒的機制，你不需要自己管理流的狀態就可以從數據源中讀取數據，然后寫入到目的地中。我們先看看下面的例子：

var fs = require('fs');
var readableStream = fs.createReadStream('file1.txt');
var writableStream = fs.createWriteStream('file2.txt');

readableStream.pipe(writableStream);

上面的例子利用 pipe() 方法把 file1 的內容寫到 file2 中。因為 pipe() 會幫你管理數據流，你不需要擔心數據流的速度。這讓 pipe() 變得非常簡潔易用。

需要注意的是， pipe() 會返回目的地的流，因此你可以很輕易讓多個流鏈接起來！

鏈接 (Chaining)

假設有一個歸檔文件，你想要解壓它。有很多方式可以完成這個任務。但最簡潔的方式是利用管道和鏈接：

var fs = require('fs');
var zlib = require('zlib');

fs.createReadStream('input.txt.gz')
 .pipe(zlib.createGunzip())
 .pipe(fs.createWriteStream('output.txt'));

首先，我們通過 input.txt.gz 創建了一個可讀流，然后讓它流 zlib.createGunzip() 流，它會解壓內容。最后，我們添加一個可寫流把解壓后的內容寫到另一個文件中。

其他方法

我們已經討論了一些可讀流中重要的概念了，這里還有一些你需要知道的方法：

• Readable.pause() – 這個方法會暫停流的流動。換句話說就是它不會再觸發 data 事件。
• Readable.resume() – 這個方法和上面的相反，會讓暫停流恢復流動。
• Readable.unpipe() – 這個方法會把目的地移除。如果有參數傳入，它會讓可讀流停止劉翔某個特定的目的地，否則，它會移除所有目的地。

可寫流 (Writable Streams)

可寫流讓你把數據寫入目的地。就像可讀流那樣，這些也是 EventEmitter ，它們也會觸發不同的事件。我們來看看可寫流中會觸發的事件和方法吧。

寫入流

要把數據寫如到可寫流中，你需要在可寫流實例中調用 write() 方法，看看下面的例子：

var fs = require('fs');
var readableStream = fs.createReadStream('file1.txt');
var writableStream = fs.createWriteStream('file2.txt');

readableStream.setEncoding('utf8');

readableStream.on('data', function(chunk){
 writableStream.write('chunk');
});

上面的代碼非常簡單，它只是從輸入流中讀取數據，然后用 write() 寫入到目的地中。

這個方法返回一個布爾值來表示寫入是否成功。如果返回的是 true 那表示寫入成功，你可以繼續寫入更多的數據。 如果是 false ，那意味著發生了什么錯誤，你現在不能繼續寫入了。可寫流會觸發一個 drain 事件來告訴你你可以繼續寫入數據。

寫完數據后

當你不需要在寫入數據的時候，你可以調用 end() 方法來告訴流你已經完成寫入了。假設 res 是一個 HTTP response 對象，你通常會發送響應給瀏覽器：

res.write('Some Data!!');
res.end();

當 end() 被調用時，所有數據會被寫入，然后流會觸發一個 finish 事件。注意在調用 end() 之后，你就不能再往可寫流中寫入數據了。例如下面的代碼就會報錯：

res.write('Some Data!!');
res.end();
res.write('Trying to write again'); //Error !

這里有一些和可寫流相關的重要事件：

• error – 在寫入或鏈接發生錯誤時觸發
• pipe – 當可讀流鏈接到可寫流時，這個事件會觸發
• unpipe – 在可讀流調用 unpipe 時會觸發

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