Node.js4 つのストリームとは何ですか?バックプレッシャーの問題とは何ですか?次の記事では、Node.js の 4 つの主要なストリームを理解し、バックプレッシャーの問題と解決策を紹介します。
何かを A から B に移動するにはどうすればよいでしょうか?
持ち上げて目的地まで移動し、置くだけ。
もしこれが1トンの重さだったらどうなるでしょうか?
次に、部分ごとに移動します。
実際には、IO とはネットワーク IO やファイル IO などを移動させることを意味し、データ量が少なければすべてのコンテンツを直接転送できますが、コンテンツが多い場合は、コンテンツをロードする必要があります。メモリは一度にクラッシュするし、速度も遅いので部分的に処理できる、これがフローの考え方です。
ストリーム API は基本的にさまざまな言語で実装されており、Node.js でも実装されています。ストリーム API は比較的よく使われています。以下のストリームを見てみましょう。
この記事では、次の質問に答えます:
Node.js の 4 つのストリームとは何ですか
Node.js の 4 つのストリームとはどのようなものですか?ジェネレーターは Readable Stream と対話し、
stream
バック プレッシャーの問題とその解決方法
の一時停止とフローを組み合わせます。[推奨学習:「nodejs チュートリアル 」]
直感的な流れ感
ある場所から別の場所への流れ、当然流出側と流入側があり、流出側はリーダブルストリーム(可読) 、流入側は書き込み可能です。Stream api
Node.js によって提供されるストリームは、上記で紹介した 4 種類です。const stream = require('stream'); // 可读流 const Readable = stream.Readable; // 可写流 const Writable = stream.Writable; // 双工流 const Duplex = stream.Duplex; // 转换流 const Transform = stream.Transform;
Readable
Readable _read を実装するにはメソッドの場合は、 Push を通じて特定のデータを返します。
const Stream = require('stream');
const readableStream = Stream.Readable();
readableStream._read = function() {
this.push('阿门阿前一棵葡萄树，');
this.push('阿东阿东绿的刚发芽，');
this.push('阿东背着那重重的的壳呀，');
this.push('一步一步地往上爬。')
this.push(null);
}
readableStream.on('data', (data)=> {
console.log(data.toString())
});
readableStream.on('end', () => {
console.log('done~');
});
const Stream = require('stream');
class ReadableDong extends Stream.Readable {
constructor() {
super();
}
_read() {
this.push('阿门阿前一棵葡萄树，');
this.push('阿东阿东绿的刚发芽，');
this.push('阿东背着那重重的的壳呀，');
this.push('一步一步地往上爬。')
this.push(null);
}
}
const readableStream = new ReadableDong();
readableStream.on('data', (data)=> {
console.log(data.toString())
});
readableStream.on('end', () => {
console.log('done~');
});const Stream = require('stream');
class ReadableDong extends Stream.Readable {
constructor(iterator) {
super();
this.iterator = iterator;
}
_read() {
const next = this.iterator.next();
if(next.done) {
return this.push(null);
} else {
this.push(next.value)
}
}
}
function *songGenerator() {
yield '阿门阿前一棵葡萄树，';
yield '阿东阿东绿的刚发芽，';
yield '阿东背着那重重的的壳呀，';
yield '一步一步地往上爬。';
}
const songIterator = songGenerator();
const readableStream = new ReadableDong(songIterator);
readableStream.on('data', (data)=> {
console.log(data.toString())
});
readableStream.on('end', () => {
console.log('done~');
});Writable
Writable は、書き込まれたコンテンツを受け取る _write メソッドを実装します。const Stream = require('stream');
const writableStream = Stream.Writable();
writableStream._write = function (data, enc, next) {
console.log(data.toString());
// 每秒写一次
setTimeout(() => {
next();
}, 1000);
}
writableStream.on('finish', () => console.log('done~'));
writableStream.write('阿门阿前一棵葡萄树，');
writableStream.write('阿东阿东绿的刚发芽，');
writableStream.write('阿东背着那重重的的壳呀，');
writableStream.write('一步一步地往上爬。');
writableStream.end();Duplex
Duplex は読み取りおよび書き込み可能です。_read と _write を同時に実装するだけです。
const Stream = require('stream');
var duplexStream = Stream.Duplex();
duplexStream._read = function () {
this.push('阿门阿前一棵葡萄树，');
this.push('阿东阿东绿的刚发芽，');
this.push('阿东背着那重重的的壳呀，');
this.push('一步一步地往上爬。')
this.push(null);
}
duplexStream._write = function (data, enc, next) {
console.log(data.toString());
next();
}
duplexStream.on('data', data => console.log(data.toString()));
duplexStream.on('end', data => console.log('read done~'));
duplexStream.write('阿门阿前一棵葡萄树，');
duplexStream.write('阿东阿东绿的刚发芽，');
duplexStream.write('阿东背着那重重的的壳呀，');
duplexStream.write('一步一步地往上爬。');
duplexStream.end();
duplexStream.on('finish', data => console.log('write done~'));
Transform
Duplex ストリームは読み取りと書き込みが可能ですが、この 2 つのストリームの間には関連性がなく、場合によっては関連性があります。必要な受信コンテンツを変換した後、流出するのですが、このときストリーム Transform を変換する必要があります。 変換ストリームは _transform API を実装する必要があります。コンテンツを反転する変換ストリームを実装します:const Stream = require('stream');
class TransformReverse extends Stream.Transform {
constructor() {
super()
}
_transform(buf, enc, next) {
const res = buf.toString().split('').reverse().join('');
this.push(res)
next()
}
}
var transformStream = new TransformReverse();
transformStream.on('data', data => console.log(data.toString()))
transformStream.on('end', data => console.log('read done~'));
transformStream.write('阿门阿前一棵葡萄树');
transformStream.write('阿东阿东绿的刚发芽');
transformStream.write('阿东背着那重重的的壳呀');
transformStream.write('一步一步地往上爬');
transformStream.end()
transformStream.on('finish', data => console.log('write done~'));
我们从 Readable 流中获取内容，然后流入 Writable 流，两边分别做 _read 和 _write 的实现，就实现了流动。
背压
但是 read 和 write 都是异步的，如果两者速率不一致呢？
如果 Readable 读入数据的速率大于 Writable 写入速度的速率，这样就会积累一些数据在缓冲区，如果缓冲的数据过多，就会爆掉，会丢失数据。
而如果 Readable 读入数据的速率小于 Writable 写入速度的速率呢？那没关系，最多就是中间有段空闲时期。
这种读入速率大于写入速率的现象叫做“背压”，或者“负压”。也很好理解，写入段压力比较大，写不进去了，会爆缓冲区，导致数据丢失。
这个缓冲区大小可以通过 readableHighWaterMark 和 writableHightWaterMark 来查看，是 16k。
解决背压
怎么解决这种读写速率不一致的问题呢？
当没写完的时候，暂停读就行了。这样就不会读入的数据越来越多，驻留在缓冲区。
readable stream 有个 readableFlowing 的属性，代表是否自动读入数据，默认为 true，也就是自动读入数据，然后监听 data 事件就可以拿到了。
当 readableFlowing 设置为 false 就不会自动读了，需要手动通过 read 来读入。
readableStream.readableFlowing = false;
let data;
while((data = readableStream.read()) != null) {
console.log(data.toString());
}但自己手动 read 比较麻烦，我们依然可以用自动流入的方式，调用 pause 和 resume 来暂停和恢复就行了。
当调用 writable stream 的 write 方法的时候会返回一个 boolean 值代表是写入了目标还是放在了缓冲区：
true: 数据已经写入目标
false：目标不可写入，暂时放在缓冲区
我们可以判断返回 false 的时候就 pause，然后等缓冲区清空了就 resume：
const rs = fs.createReadStream(src);
const ws = fs.createWriteStream(dst);
rs.on('data', function (chunk) {
if (ws.write(chunk) === false) {
rs.pause();
}
});
rs.on('end', function () {
ws.end();
});
ws.on('drain', function () {
rs.resume();
});这样就能达到根据写入速率暂停和恢复读入速率的功能，解决了背压问题。
pipe 有背压问题么？
平时我们经常会用 pipe 来直接把 Readable 流对接到 Writable 流，但是好像也没遇到过背压问题，其实是 pipe 内部已经做了读入速率的动态调节了。
const rs = fs.createReadStream(src); const ws = fs.createWriteStream(dst); rs.pipe(ws);
流是传输数据时常见的思想，就是一部分一部分的传输内容，是文件读写、网络通信的基础概念。
Node.js 也提供了 stream 的 api，包括 Readable 可读流、Writable 可写流、Duplex 双工流、Transform 转换流。它们分别实现 _read、_write、_read + _write、_transform 方法，来做数据的返回和处理。
创建 Readable 对象既可以直接调用 Readable api 创建，然后重写 _read 方法，也可以继承 Readable 实现一个子类，之后实例化。其他流同理。（Readable 可以很容易的和 generator 结合）
当读入的速率大于写入速率的时候就会出现“背压”现象，会爆缓冲区导致数据丢失，解决的方式是根据 write 的速率来动态 pause 和 resume 可读流的速率。pipe 就没有这个问题，因为内部做了处理。
流是掌握 IO 绕不过去的一个概念，而背压问题也是流很常见的问题，遇到了数据丢失可以考虑是否发生了背压。希望这篇文章能够帮大家理清思路，真正掌握 stream！
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以上がNode.js の 4 つの主要なフローを深く理解し、「バック プレッシャー」問題を解決するの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。
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