Node.js流模块（stream）

### **Node.js 流模块（stream）**

流是 Node.js 中处理流式数据的强大工具，可用于高效地读取和写入数据，尤其是在处理大量数据时。

---

### **1. 可读流（Readable Stream）**
可读流用于从源读取数据，如文件或网络请求。

#### **示例：异步读取文本文件内容**
```javascript
const fs = require('fs');
const readline = require('readline');

const fileStream = fs.createReadStream('file.txt'); // 创建可读流
const rl = readline.createInterface({
  input: fileStream,
  crlfDelay: Infinity
});

rl.on('line', (line) => {
  console.log(`Line from file: ${line}`);
});

rl.on('close', () => {
  console.log('File reading completed');
});
```

#### **特点**
- **事件驱动**：通过 `data`、`end` 和 `error` 等事件处理数据。
- **低内存使用**：无需一次性加载所有数据到内存，适合大文件处理。

---

### **2. 可写流（Writable Stream）**
可写流用于将数据写入目标，如文件或网络响应。

#### **示例：将数据写入文件**
```javascript
const fs = require('fs');

const writeStream = fs.createWriteStream('output.txt'); // 创建可写流

// 写入数据
writeStream.write('Hello, ');
writeStream.write('World!\n');
writeStream.end('This is the end.');

// 监听事件
writeStream.on('finish', () => {
  console.log('All data written to file');
});

writeStream.on('error', (err) => {
  console.error('Error writing to file:', err);
});
```

#### **特点**
- **流出模式**：支持水线位（highWaterMark）控制缓冲区大小。
- **回调函数**：`write` 方法的回调函数可通知写入完成。

---

### **3. 双工流（Duplex Stream）**
双工流同时是可读和可写的，既可读取数据，也可写入数据。

#### **示例：使用 TCP Socket（双工流）**
```javascript
const net = require('net');

// 创建 TCP 服务器（双工流）
const server = net.createServer((socket) => {
  console.log('Client connected');

// 监听可读事件
  socket.on('data', (data) => {
    console.log(`Received: ${data}`);
    socket.write(`Echo: ${data}`); // 写入响应
  });

// 监听关闭事件
  socket.on('end', () => {
    console.log('Client disconnected');
  });
});

server.listen(3000, () => {
  console.log('Server is listening on port 3000');
});
```

#### **特点**
- **双向通信**：适合需要双方通信的场景，如 TCP/UDP 协议。

---

### **4. 转换流（Transform Stream）**
转换流用于修改流中的数据，通常用于数据转换、编码或解码。

#### **示例：使用 zlib 模块压缩数据（转换流）**
```javascript
const fs = require('fs');
const zlib = require('zlib');

// 创建可读流和可写流
const gzip = zlib.createGzip(); // 创建转换流
const input = fs.createReadStream('input.txt');
const output = fs.createWriteStream('input.txt.gz');

// 将可读流、转换流和可写流连接
input.pipe(gzip).pipe(output);

// 监听完成事件
output.on('finish', () => {
  console.log('File compressed successfully');
});
```

#### **特点**
- **数据转换**：在数据传输过程中实时转换。
- **链式操作**：多个转换流可以用 `pipe` 方法连接起来。

### **总结**
- **可读流** 用于从源读取数据。
- **可写流** 用于将数据写入目标。
- **双工流** 同时具有可读和可写流的功能。
- **转换流** 用于在传输过程中处理和转换数据。

流模块在处理大量数据时提供了高效的内存管理和性能优化，是 Node.js 中处理 I/O 操作的核心工具之一。