Node.js中的流（Stream）是一种强大且灵活的工具，用于处理大量数据。它不仅支持异步I/O操作，还能有效管理内存使用，特别是在处理大文件或网络数据时。本文将深入探讨Node.js流的高级应用，并分享一些性能优化的实用技巧。
管道操作是Node.js流中最常用的模式之一，它允许将多个流连接起来，形成一个数据处理的流水线。数据从一个可读流流入，经过中间的变换流处理，最终写入一个可写流。
const fs = require('fs');
const zlib = require('zlib');
const readable = fs.createReadStream('input.txt');
const transform = zlib.createGzip();
const writable = fs.createWriteStream('output.gz');
readable.pipe(transform).pipe(writable);
变换流是一种特殊的双向流，它既可读又可写。通过变换流，可以在数据流动的过程中对数据进行处理，如加密、解压缩或格式转换。
const { Transform } = require('stream');
class UpperCaseTransform extends Transform {
_transform(chunk, encoding, callback) {
this.push(chunk.toString().toUpperCase());
callback();
}
}
const upperCaseTransform = new UpperCaseTransform();
readable.pipe(upperCaseTransform).pipe(writable);
背压是流处理中的一个重要概念，它表示系统在高负载时的一种自保护机制。当可读流的速度超过可写流的处理速度时，Node.js会通过暂停可读流来防止内存溢出。
开发者可以通过监听流的`drain`事件来手动管理背压，以确保数据流的顺畅。
writable.on('drain', () => {
console.log('Writable stream is ready to accept more data.');
readable.resume();
});
writable.write(someData, (err) => {
if (err) {
console.error('Error writing to writable stream:', err);
} else if (!writable.write(anotherChunk)) {
console.log('Writable stream is paused due to backpressure.');
readable.pause();
}
});
管道操作不仅简化了代码，还提高了性能，因为它自动处理了流的连接和背压管理。
高水位线决定了流在暂停读取之前可以缓存多少数据。调整高水位线可以帮助平衡内存使用和吞吐量。
const readable = fs.createReadStream('largeFile.txt', { highWaterMark: 64 * 1024 }); // 64KB
确保为所有流监听`error`事件，以捕获并处理可能发生的错误，避免未捕获的异常导致应用崩溃。
readable.on('error', (err) => {
console.error('Readable stream error:', err);
});
writable.on('error', (err) => {
console.error('Writable stream error:', err);
});
多路复用允许在同一个TCP连接上传输多个流，这在处理HTTP/2或WebSocket等协议时特别有用，可以显著提高资源的利用率。
Node.js中的流提供了一种高效、灵活的方式来处理数据。通过掌握流的高级应用技巧，如管道操作、变换流和背压处理，以及实施性能优化策略，可以构建出更加健壮和高效的Node.js应用。