一，開篇分析
NodeJS的開發語言是JavaScript，JavaScript語言自身只有字符串數據類型，沒有二進制數據類型。NodeJS有時會進行網絡傳輸、文件操作、圖片處理等操作，而這些操作都與二進制數據緊密相關。因此，NodeJS提供了一個與String對等的全局構造函數Buffer來提供對二進制數據的操作。在 Node.js中Buffer 類用來創建一個專門存放二進制數據的緩存區。除了可以讀取文件等操作得到Buffer的實例外，還能夠直接構造。
二、創建 Buffer 類
Buffer 提供了以下 API 來創建 Buffer 類：
- Buffer.alloc(size[, fill[, encoding]])： 返回一個指定大小的 Buffer 實例，如果沒有設置 fill，則默認填滿 0
- Buffer.allocUnsafe(size)： 返回一個指定大小的 Buffer 實例，但是它不會被初始化，所以它可能包含敏感的數據
- Buffer.allocUnsafeSlow(size)
- Buffer.from(array)： 返回一個被 array 的值初始化的新的 Buffer 實例（傳入的 array 的元素只能是數字，不然就會自動被 0 覆蓋）
- Buffer.from(arrayBuffer[, byteOffset[, length]])： 返回一個新建的與給定的 ArrayBuffer 共享同一內存的 Buffer。
- Buffer.from(buffer)： 復制傳入的 Buffer 實例的數據，並返回一個新的 Buffer 實例
- Buffer.from(string[, encoding])： 返回一個被 string 的值初始化的新的 Buffer 實例
// 創建一個長度為 10、且用 0 填充的 Buffer。
const buf1 = Buffer.alloc(10);
// 創建一個長度為 10、且用 0x1 填充的 Buffer。
const buf2 = Buffer.alloc(10, 1);
// 創建一個長度為 10、且未初始化的 Buffer。
// 這個方法比調用 Buffer.alloc() 更快，
// 但返回的 Buffer 實例可能包含舊數據，
// 因此需要使用 fill() 或 write() 重寫。
const buf3 = Buffer.allocUnsafe(10);
// 創建一個包含 [0x1, 0x2, 0x3] 的 Buffer。
const buf4 = Buffer.from([1, 2, 3]);
// 創建一個包含 UTF-8 字節 [0x74, 0xc3, 0xa9, 0x73, 0x74] 的 Buffer。
const buf5 = Buffer.from('tést');
// 創建一個包含 Latin-1 字節 [0x74, 0xe9, 0x73, 0x74] 的 Buffer。
const buf6 = Buffer.from('tést', 'latin1');
三、寫入緩沖區
語法
寫入 Node 緩沖區的語法如下所示：
buf.write(string[, offset[, length]][, encoding])參數
參數描述如下：
string - 寫入緩沖區的字符串。
offset - 緩沖區開始寫入的索引值，默認為 0 。
length - 寫入的字節數，默認為 buffer.length
encoding - 使用的編碼。默認為 'utf8' 。
根據 encoding 的字符編碼寫入 string 到 buf 中的 offset 位置。 length 參數是寫入的字節數。 如果 buf 沒有足夠的空間保存整個字符串，則只會寫入 string 的一部分。 只部分解碼的字符不會被寫入。
返回值
返回實際寫入的大小。如果 buffer 空間不足， 則只會寫入部分字符串。
實例
buf = Buffer.alloc(256); len = buf.write("www.runoob.com"); console.log("寫入字節數 : "+ len);執行以上代碼，輸出結果為：
$node main.js
寫入字節數 : 14四、從緩沖區讀取數據
語法
讀取 Node 緩沖區數據的語法如下所示：
buf.toString([encoding[, start[, end]]])參數
參數描述如下：
encoding - 使用的編碼。默認為 'utf8' 。
start - 指定開始讀取的索引位置，默認為 0。
end - 結束位置，默認為緩沖區的末尾。
返回值
解碼緩沖區數據並使用指定的編碼返回字符串。
實例
buf = Buffer.alloc(26); for (var i = 0 ; i < 26 ; i++) { buf[i] = i + 97; } console.log( buf.toString('ascii')); // 輸出: abcdefghijklmnopqrstuvwxyz console.log( buf.toString('ascii',0,5)); //使用 'ascii' 編碼, 並輸出: abcde console.log( buf.toString('utf8',0,5)); // 使用 'utf8' 編碼, 並輸出: abcde console.log( buf.toString(undefined,0,5)); // 使用默認的 'utf8' 編碼, 並輸出: abcde執行以上代碼，輸出結果為：
$ node main.js
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
abcde
abcde
abcde五、將 Buffer 轉換為 JSON 對象
語法
將 Node Buffer 轉換為 JSON 對象的函數語法格式如下：
buf.toJSON()當字符串化一個 Buffer 實例時，JSON.stringify() 會隱式地調用該 toJSON()。
返回值
返回 JSON 對象。
實例
const buf = Buffer.from([0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5]); const json = JSON.stringify(buf); // 輸出: {"type":"Buffer","data":[1,2,3,4,5]} console.log(json); const copy = JSON.parse(json, (key, value) => { return value && value.type === 'Buffer' ? Buffer.from(value.data) : value; }); // 輸出: <Buffer 01 02 03 04 05> console.log(copy);執行以上代碼，輸出結果為：
{"type":"Buffer","data":[1,2,3,4,5]} <Buffer 01 02 03 04 05>六、聊聊Buffer
JavaScript對字符串處理十分友好，無論是寬字節還是單字節字符串，都被認為是一個字符串。Node中需要處理網絡協議、操作數據庫、處理圖片、文件上傳等，還需要處理大量二進制數據，自帶的字符串遠不能滿足這些要求，因此Buffer應運而生。
Buffer結構
Buffer是一個典型的Javascript和C++結合的模塊，性能相關部分用C++實現，非性能相關部分用javascript實現。
Node在進程啟動時Buffer就已經加裝進入內存，並將其放入全局對象，因此無需require
Buffer對象：類似於數組，其元素是16進制的兩位數。
Buffer內存分配
Buffer對象的內存分配不是在V8的堆內存中，在Node的C++層面實現內存的申請。
為了高效的使用申請來得內存，Node中采用slab分配機制，slab是一種動態內存管理機制，應用各種*nix操作系統。slab有三種狀態：
(1) full：完全分配狀態
(2) partial：部分分配狀態
(3) empty：沒有被分配狀態
七、總結
（1）JavaScript適合處理Unicode編碼數據，但對二進制數據的處理並不友好。
（2）所以處理TCP流或文件系統時，對八位字節流的處理很有必要。
（3）Node有幾個用於處理，創建和消耗八位字節流的方法。
（4）原始數據存放在一個Buffer實例中，一個Buffer類似一個整數數組，但是它的內存，分配在V8堆棧外。一個Buffer的大小是不能更改的。
（5）處理的編碼類型有：ascii,utf8,utf16le,ucs2（utf16le的別名）,base64,binary,hex。
（6）Buffer為全局元素，直接new Buffer()就得到一個Buffer實例。