노드를 사용하여 읽을 수 있는 흐름 패턴을 만드는 방법

이번에는 노드를 사용하여 읽을 수 있는 흐름 패턴을 만드는 방법과 노드를 사용하여 읽을 수 있는 흐름 패턴을 만들 때 어떤 주의사항이 있는지 보여드리겠습니다. 실제 사례를 살펴보겠습니다.

노드의 읽기 가능한 스트림은 읽기 가능한 스트림의 이벤트

흐름 모드를 기반으로 합니다. 이 흐름 모드에는 "스위치"가 켜질 때마다 흐름 모드가 적용됩니다. " "스위치"가 일시 중지로 설정된 경우 이 읽기 가능한 스트림은 "스위치"가 흐름으로 재설정될 때까지 파일을 읽지 않습니다.

파일 읽기 프로세스

파일 내용을 읽는 프로세스는 주로 다음과 같습니다.

1. 파일을 성공적으로 열면 열기 이벤트가 발생합니다. 파일이 닫히면 닫기 이벤트가 발생합니다.

2. 파일 내용 읽기를 시작하고 데이터 이벤트를 수신합니다. 데이터가 흐르는 상태입니다. 스위치 상태를 수정하여 읽기를 일시 중지할 수 있습니다.

3. 콘텐츠를 읽을 때마다 캐시에 저장되고 데이터 이벤트를 통해 데이터가 게시됩니다.

4. 파일 내용을 읽어보신 후 파일을 닫아주세요.

이 일련의 작업은 모두 이벤트를 기반으로 하며 노드의 이벤트가 게시-구독 모델로 구현된다는 것을 우리 모두 알고 있습니다.

노드가 읽기 가능한 스트림을 사용하여 파일 내용을 읽는 방법을 살펴보겠습니다.

노드 읽기 가능한 스트림 매개변수

먼저 fs 모듈을 통해 읽기 가능한 스트림을 생성합니다. 읽기 가능한 스트림은 두 가지 매개변수를 허용합니다:

1. 첫 번째 매개변수는 읽을 파일 주소입니다. 읽고 싶어.

2. 두 번째 매개변수는 선택사항입니다. 이 매개변수는 읽기 가능한 스트림의 일부 특정 매개변수를 지정하는 데 사용되는 개체입니다.

다음 매개변수를 하나씩 설명하겠습니다.

• highWaterMark: 최고 워터마크를 설정합니다. 이 매개변수는 주로 파일을 읽을 때 사용됩니다. 여기서는 이 데이터를 캐시하기 위한 버퍼를 생성해야 하므로 이 매개변수는 버퍼 크기를 설정하는 데 사용됩니다. 이 매개변수가 설정되지 않은 경우 기본 읽기 가능한 스트림 구성은 64k입니다.

• flags: 이 매개변수는 주로 파일의 실행 모드를 설정하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 특정 작업은 파일을 읽거나 쓰는 데 적합합니다. 파일에 쓰는 경우 w를 사용합니다. 파일을 읽는 경우 이 연산자는 r이어야 합니다.

다음 표에서는 다양한 기호가 다양한 의미를 나타냄을 보여줍니다.

• autoClose: 이 매개변수는 주로 파일 닫기를 제어하는 ​​데 사용됩니다. 파일을 다시 열거나 다른 작업을 하는 동안 오류가 발생하면 파일을 닫아야 합니다. 그러면 이 매개변수는 파일을 자동으로 닫을지 여부를 설정하는 기능입니다.

• 인코딩: 노드는 버퍼를 사용하여 파일 작업을 위한 바이너리 데이터를 읽습니다. 이러한 데이터가 표시되면 횡설수설하는 말을 보게 되므로 이 데이터에 대한 특정 인코딩 형식을 지정해야 합니다. 그런 다음 변환된 데이터가 우리가 이해할 수 있는 데이터가 되도록 데이터가 인코딩되고 변환됩니다.

• starts: 이 매개변수는 주로 파일 내용 읽기를 시작할 위치를 지정하는 데 사용됩니다. 기본값은 0부터 시작하는 것입니다.

• ends: 이 매개변수는 주로 파일의 데이터를 읽을 기간을 지정하는 데 사용됩니다. 여기서는 이 매개변수에 자체 위치, 즉 패키지 전후가 포함된다는 점을 설명해야 합니다. .

읽을 수 있는 스트림의 구체적인 예를 살펴보겠습니다.

let fs = require("fs");
let rs = fs.createReadStream("./a.js", {
  highWaterMark: 3,
  encoding: "utf8",
  autoClose: true,
  start: 0,
  end: 9
});
rs.on("open", () => {console.log("open");});
rs.on("close", () => {console.log("close");});
rs.on("data", data => {
  console.log(data);
  rs.pause();//暂停读取 此时流动模式为暂停模式
});
setInterval(() => {
  rs.resume();//重新设置为流动模式，开始读取数据
}, 1000);
rs.on("end", () => { console.log("end"); });
rs.on("error", err => { console.log(err); });

손으로 쓴 읽을 수 있는 스트림의 첫 번째 단계

위에서 말했듯이 노드 읽기 가능한 스트림은 노드의 핵심 모듈 이벤트를 기반으로 완료됩니다. 자체적으로 읽을 수 있는 스트림을 구현하려면 이벤트 모듈을 상속해야 합니다. 코드는 다음과 같습니다.

let fs = require('fs');
let EventEmitter = require('events');
class ReadStream extends EventEmitter {
}

EventEmitter 클래스를 상속받았으며 EventEmitter 클래스의 다양한 메서드를 사용할 수 있으며 게시 및 구독 모델을 사용하여 이벤트를 처리할 수도 있습니다.

2단계: 읽기 가능한 스트림 구성의 매개변수 처리

위에서 노드에서 읽기 가능한 스트림을 생성할 때

let rs = fs.createReadStream("./a.js", {
  highWaterMark: 3,
  encoding: "utf8",
  autoClose: true,
  start: 0,
  end: 9
});

와 같은 이 스트림에 대한 특정 매개변수를 구성할 수 있다고 언급했습니다. 따라서 이러한 매개변수에 대해 자체적으로 구현한 읽기 가능한 스트림 클래스도 이러한 매개변수를 처리해야 하는데, 이러한 매개변수를 어떻게 처리해야 할까요?

constructor(path, options = {}) {
  super();
  this.path = path; //指定要读取的文件地址
  this.highWaterMark = options.highWaterMark || 64 * 1024;
  this.autoClose = options.autoClose || true; //是否自动关闭文件
  this.start = options.start || 0; //从文件哪个位置开始读取
  this.pos = this.start; // pos会随着读取的位置改变
  this.end = options.end || null; // null表示没传递
  this.encoding = options.encoding || null;// buffer编码
  this.flags = options.flags || 'r';
  this.flowing = null; // 模式开关
  this.buffer = Buffer.alloc(this.highWaterMark);// 根据设置创建一个buffer存储读出来的数
  this.open();
}

일반적인 구성 원칙은 사용자가 구성한 매개변수를 기반으로 합니다. 사용자가 이 매개변수를 설정하지 않으면 기본 구성이 사용됩니다.

읽기 가능한 스트림을 구현하는 세 번째 단계: 파일 열기

여기서 원칙은 노드 모듈 fs에서 open 메서드를 사용하는 것입니다. 먼저 fs.open() 메서드의 사용을 검토해 보겠습니다.

fs.open(filename,flags,[mode],callback);
//实例
fs.open('./1,txt','r',function(err,fd){});

여기서 설명해야 합니다. 콜백 함수콜백에는 2개의 매개변수가 있습니다.

1. 첫 번째 매개변수는 오류입니다. 이 매개변수는 특정 오류 메시지

   를 설명하기 위해 노드의 비동기 콜백에서 반환됩니다.

2. 두 번째 매개변수는 fd로, 파일을 식별하는 데 사용되는 파일 설명자이며, 이는 open 함수의 첫 번째 매개변수와 동일합니다.

자, 이제 우리가 만든 open 메소드를 살펴보겠습니다. 읽기 가능한 스트림 구현 방법:

open() {
  fs.open(this.path, this.flags, (err, fd) => { 
    //fd标识的就是当前this.path这个文件，从3开始(number类型)
    if (err) {
      if (this.autoClose) { // 如果需要自动关闭则去关闭文件
        this.destroy(); // 销毁(关闭文件，触发关闭事件)
      }
      this.emit('error', err); // 如果有错误触发error事件
      return;
    }
    this.fd = fd; // 保存文件描述符
    this.emit('open', this.fd); // 触发文件的打开的方法
  });
}

코드에서 볼 수 있습니다.

fs.open 함수는 비동기 함수입니다. 즉, 파일이 성공적으로 열리면 콜백이 비동기적으로 실행된다는 의미입니다. 예, 주의가 필요합니다.

또 중요한 점은 파일을 열 때 오류가 발생하면 파일 열기에 실패한 것이므로 이때 파일을 닫아야 한다는 것입니다.

읽기 가능한 스트림 구현의 4단계: 파일 콘텐츠 읽기

위에서 자세히 말했듯이 읽기 가능한 스트림 자체는 파일의 콘텐츠를 읽으려는 경우 "스위치"를 정의합니다. 스위치"를 켜야 하는데, 노드 판독 가능 스트림 자체가 이 "스위치"를 어떻게 켜나요?

데이터 이벤트 수신

노드 판독 가능 스트림은 데이터 이벤트를 수신하여 이 "스위치"의 개방을 실현합니다.

rs.on("data", data => {
  console.log(data);
});

사용자가 데이터 이벤트를 수신하면 "스위치"가 켜지고 파일 내용을 계속해서 읽습니다. 그렇다면 노드는 데이터 이벤트를 어떻게 수신합니까?
정답은 이벤트 모듈의 newListener입니다

노드 판독 가능 스트림이 이벤트 기반이기 때문인데, 이벤트에서는 서버가 newListener 이벤트를 통해 사용자의 모든 이벤트를 모니터링할 수 있고, 각 이벤트에는 해당 유형이 있기 때문입니다. , 사용자가 데이터 이벤트를 수신할 때 이를 얻은 다음 파일의 내용을 읽을 수 있습니다. 그렇다면 읽을 수 있는 스트림을 어떻게 구현할 수 있을까요?

// 监听newListener事件，看是否监听了data事件，如果监听了data事件的话，就开始启动流动模式，读取文件中的内容
this.on("newListener", type => {
  if (type === "data") {
    // 开启流动模式，开始读取文件中的内容
    this.flowing = true;
    this.read();
  }
});

好了，知道了这个"开关"是如何打开的，那么这个时候就到了真正读取文件中内容的关键时候了，先上代码先：

read() {
  // 第一次读取文件的话，有可能文件是还没有打开的，此时this.fd可能还没有值
  if (typeof this.fd !== "number") {
    // 如果此时文件还是没有打开的话，就触发一次open事件，这样文件就真的打开了，然后再读取
    return this.once("open", () => this.read());
  }
  // 具体每次读取多少个字符，需要进行计算,因为最后一次读取倒的可能比highWaterMark小
  let howMuchRead = this.end ? Math.min(this.end - this.pos + 1, this.highWaterMark) : this.highWaterMark;
  fs.read(this.fd, this.buffer, 0, howMuchRead, this.pos, (err, byteRead) => {
    // this.pos 是每次读取文件读取的位置，是一个偏移量，每次读取会发生变化
    this.pos += byteRead;
    // 将读取到的内容转换成字符串串，然后通过data事件，将内容发布出去
    let srr = this.encoding ? this.buffer.slice(0, byteRead).toString(this.encoding) : this.buffer.slice(0, byteRead);
    // 将内容通过data事件发布出去
    this.emit("data", srr);
    // 当读取到到内容长度和设置的highWaterMark一致的话，并且还是流动模式的话，就继续读取
    if ((byteRead === this.highWaterMark) && this.flowing) {
      return this.read();
    }
    // 没有更多的内容了，此时表示文件中的内容已经读取完毕
    if (byteRead < this.highWaterMark) {
      // 读取完成，发布end方法，并关闭文件
      this.emit("end");
      this.destory();
    }
  });
}

这里我们特别要注意的是：

1. 文件是否已经打开，是否获取到fd，如果没有打开的话，则再次触发open方法

2. 分批次读取文件内容，每次读取的内容是变化的，所以位置和偏移量是要动态计算的

3. 控制读取停止的条件。

实现可读流第五步：关闭文件

好了，到现在，基础的读取工作已经完成，那么就需要将文件关闭了，上面的open和read方法里面都调用了一个方法：destory，没错，这个就是关闭文件的方法，好了，那么我们来看看这个方法该如何实现吧

destory() {
  if (typeof this.fd !== "number") {
    // 发布close事件
    return this.emit("close");
  }
  // 将文件关闭，发布close事件
  fs.close(this.fd, () => {
    this.emit("close");
  });
}

当然这块的原理就是调用fs模块的close方法啦。

实现可读流第六步：暂停和恢复

既然都说了，node可读流有一个神奇的"开关"，就像大坝的阀门一样，可以控制水的流动，同样也可以控制水的暂停啦。当然在node可读流中的暂停是停止对文件的读取，恢复就是将开关打开，继续读取文件内容，那么这两个分别对应的方法就是pause()和resume()方法。

那么我们自己的可读流类里面该如何实现这两个方法的功能呢？非常简单：

我们在定义类的私有属性的时候，定义了这样一个属性flowing，当它的值为true时表示开关打开，反之关闭。

pause() {
  this.flowing = false;// 将流动模式设置成暂停模式，不会读取文件
}
resume() {
  this.flowing = true;//将模式设置成流动模式，可以读取文件
  this.read();// 重新开始读取文件
}

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