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Node JS Buffer使用理解

changfeng1050 / 1808人閱讀

摘要：起初為瀏覽器而設(shè)計，沒有讀取或操作二進制數(shù)據(jù)流的機制。使用純字符串返回給客戶端使用命令來進行性能測試，發(fā)起個并發(fā)客戶端使用字符串，可以達到，傳輸率為每秒。使用，達到，傳輸率為每秒。

JavaScript 起初為瀏覽器而設(shè)計，沒有讀取或操作二進制數(shù)據(jù)流的機制。Buffer類的引入，則讓NodeJS擁有操作文件流或網(wǎng)絡(luò)二進制流的能力。

Buffer基本概念

Buffer 對象的內(nèi)存分配不是在V8的堆內(nèi)存中，而是Node在C++層面進行內(nèi)存申請，可以理解為在內(nèi)存中多帶帶開辟了一部分空間，但是使用時分配內(nèi)存則是由Node層面完成的，釋放也是由Node中v8的gc機制自動控制。Buffer基本操作，這里不在贅述，官方文檔很詳細。

Buffer性能對比

通常，網(wǎng)絡(luò)傳輸中，都需要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Buffer。下面做一個性能對比實驗。

1.使用純字符串返回給客戶端 
const http = require("http");

let hello = ""
for (var i = 0; i < 10240; i++) {
  hello += "a";
}

console.log(`Hello：${hello.length}`)
// hello = Buffer.from(hello);

http.createServer((req, res) => {
  res.writeHead(200);
  res.end(hello);
}).listen(8001);

使用ab -c 200 -t 100 http://127.0.0.1:8001/命令來進行性能測試，發(fā)起200個并發(fā)客戶端

使用字符串，QPS可以達到4019.70，傳輸率為40491.45KB每秒。

2.使用Buffer。將字符串轉(zhuǎn)換為Buffer對象，再發(fā)給客戶端。 
const http = require("http");

let hello = ""
for (var i = 0; i < 10240; i++) {
  hello += "a";
}

console.log(`Hello：${hello.length}`)
hello = Buffer.from(hello);

http.createServer((req, res) => {
  res.writeHead(200);
  res.end(hello);
}).listen(8001);

取消Buffer轉(zhuǎn)換的注釋，同樣使用ab -c 200 -t 100 http://127.0.0.1:8001/測試，同樣發(fā)起200個并發(fā)客戶端。

使用Buffer，QPS達到7130.05，傳輸率為71822.74KB每秒。
性能是原來的177%，極大的節(jié)省了服務器資源。
上面這個對比示例參考于《深入淺出Node JS》。

那么問題來了，為什么會有這么大的性能提升呢？

道理其實很簡單，在NodeJS中，進行http傳輸時，若返回的類型為string，則會將string類型的參數(shù)，轉(zhuǎn)換為Buffer，通過NodeJS中的Stream流，一點點的返回給客戶端。如果我們直接返回Buffer類型，就沒有了轉(zhuǎn)換操作，直接返回，減少了CPU的重復使用率。這一部分邏輯見Node源碼https://github.com/nodejs/node/blob/v10.9.0/lib/_http_outgoing.js#L612

在上面性能對比示例中，返回string時，每次請求都需要將string裝換成Buffer返回；而直接返回Buffer時，這個Buffer是我們啟動服務時就存放在內(nèi)存中的，每次請求直接返回內(nèi)存中的Buffer即可，因此Buffer使用前后QPS提升了很多。

因此，我們在寫業(yè)務代碼時，部分資源可以預先轉(zhuǎn)換為Buffer類型（如js、css等靜態(tài)資源文件），直接返回buffer給客戶端，再比如一些文件轉(zhuǎn)發(fā)的場景，將獲取到的內(nèi)容儲存為Buffer直接轉(zhuǎn)發(fā)，避免額外的轉(zhuǎn)換操作。

參考資料：

http://nodejs.cn/api/buffer.html

https://book.douban.com/subje...

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