5.4 Buffer的使用

这一小节是第五章的又一个重头戏，朴灵作者深入讲解了Node.js中处理二进制数据的核心——Buffer。Buffer是Node区别于浏览器JS的关键特性之一，让Node能高效处理文件、网络流、图片、加密等二进制场景。

5.4.1 Buffer的内存分配

Buffer的内存不在V8堆中，而在Node的C++层直接分配（外部内存，external）。

关键机制：Slab动态分配（书中有经典图）。

Slab有三种状态：

1. Full（已满）：完全分配给某个Buffer。
2. Partial（部分）：部分分配给多个小Buffer，剩余空闲。
3. Empty（空闲）：全新8KB块。

分配过程：

• 小Buffer（<8KB）：从Partial Slab借，或新建Empty Slab转为Partial。
• 大Buffer（>=8KB）：直接分配Full Slab（大对象，直接用slowBuffer）。
• 释放时：小Buffer归还Slab，大Buffer直接释放。

优势：

• 频繁小Buffer创建/销毁极快（复用Slab）。
• 避免V8 GC频繁触发（Buffer不在堆里）。

示例：

let buf1 = Buffer.alloc(1024);  // 小，从Partial Slab
let buf2 = Buffer.alloc(10 * 1024 * 1024);  // 大，直接Full

5.4.2 Buffer的使用注意

作者列出常见坑和最佳实践：

1. 创建方式

   • Buffer.alloc(size[, fill])：安全，初始化为0或fill（推荐）。
   • Buffer.allocUnsafe(size)：不初始化，快但可能含旧数据（需手动fill(0)）。
   • Buffer.from(array/string)：从数据创建。

2. 拼接问题

   • 频繁buf.concat会导致大量临时Buffer，内存峰值高。
   • 解决：预估大小，用alloc，或用Stream流式处理。

3. 编码转换

   • string.toBuffer() / buf.toString('utf8') 注意编码。
   • 中文等多字节字符小心截断。

4. 性能注意

   • 避免频繁创建小Buffer（用pool复用）。
   • 大文件用Stream + Buffer分块读写。