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  • 详解Node.js Buffer的使用

    爱上源码网文章详解Node.js Buffer的使用的内容插图

    JavaScript 起初为浏览器而设计,没有读取或操作二进制数据流的机制。Buffer类的引入,则让NodeJS拥有操作文件流或网络二进制流的能力。【视频教程推荐:node js教程 】

    Buffer基本概念

    Buffer 对象的内存分配不是在V8的堆内存中,而是Node在C++层面进行内存申请,可以理解为在内存中单独开辟了一部分空间,但是使用时分配内存则是由Node层面完成的,释放也是由Node中v8的gc机制自动控制。Buffer基本操作,这里不在赘述,官方文档很详细。

    Buffer性能对比

    通常,网络传输中,都需要将数据转换为Buffer。下面做一个性能对比实验。

    1.使用纯字符串返回给客户端

    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/命令来进行性能测试,发起200个并发客户端

    爱上源码网文章详解Node.js Buffer的使用的内容插图1

    使用字符串,QPS可以达到4019.70,传输率为40491.45KB每秒。

    2.使用Buffer。将字符串转换为Buffer对象,再发给客户端。

    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转换的注释,同样使用ab -c 200 -t 100 http://127.0.0.1:8001/测试,同样发起200个并发客户端

    爱上源码网文章详解Node.js Buffer的使用的内容插图2

    使用Buffer,QPS达到7130.05,传输率为71822.74KB每秒。
    性能是原来的177%,极大的节省了服务器资源。
    上面这个对比示例参考于《深入浅出Node JS》。

    那么问题来了,为什么会有这么大的性能提升呢?

    道理其实很简单,在NodeJS中,进行http传输时,若返回的类型为string,则会将string类型的参数,转换为Buffer,通过NodeJS中的Stream流,一点点的返回给客户端。如果我们直接返回Buffer类型,就没有了转换操作,直接返回,减少了CPU的重复使用率。这一部分逻辑见Node源码https://github.com/nodejs/node/blob/v10.9.0/lib/_http_outgoing.js#L612

    在上面性能对比示例中,返回string时,每次请求都需要将string装换成Buffer返回;而直接返回Buffer时,这个Buffer是我们启动服务时就存放在内存中的,每次请求直接返回内存中的Buffer即可,因此Buffer使用前后QPS提升了很多。

    因此,我们在写业务代码时,部分资源可以预先转换为Buffer类型(如js、css等静态资源文件),直接返回buffer给客户端,再比如一些文件转发的场景,将获取到的内容储存为Buffer直接转发,避免额外的转换操作。

    参考资料:

    • http://nodejs.cn/api/buffer.html
    • https://book.douban.com/subje…

    本文转载自:https://segmentfault.com/a/1190000016056466

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