📝- Buffers en Node.JS

En el mundo de la internet y lo que mayor importancia se demuestra al navegar, es la información. En general, en la internet es muy comun aprovechar y proveer diferentes tipos de información, como son imágenes, videos, entre otros.

A medida que el tiempo pasa, las aplicaciones son más concurrentes, relacionado a toneladas de información, y es sumamente complicado ofrecer toda información de un abrir y cerrar de ojos.

¿ Pero si lo pensamos de esta forma ? ... Supongamos que creamos un servicio de alto consumo de información, como lo puede ser un servicio de streaming o subir/bajar archivos de nuestro servicio privado. Tenemos implicaciones más inquietantes cuando hablamos de ... ¿ Como llevamos toda esa información hacia el destino y que no afecte la experiencia ni el consumo alto al momento de hacer un tipo de proceso como presentamos anteriormente ?

Existe algo llamado Buffers en Node.JS, que se define como:

Los objetos Buffer se usan para representar datos binarios en forma de una secuencia de bytes. Muchas API de Node.js, por ejemplo, flujos y operaciones del sistema de archivos, admiten Buffers, ya que las interacciones con el sistema operativo u otros procesos generalmente siempre ocurren en términos de datos binarios.

Esto quiere decir que cualquier representación de datos son transformados en secuencias dividas (bytes), con el único propósito de no enviar una información en bruto sino que vaya de forma progresiva, veamos los siguientes ejemplos:

const buffer = Buffer.from('necromancer'); // <Buffer 6e 65 63 72 6f 6d 61 6e 63 65 72>

En el anterior ejemplo se transforma un tipo de dato String a Buffer, por lo que se puede resumir que nuestra cadena de texto fue divida en secuencias de bytes.

Pero este tipo de clase, se entiende como:

• Esta clase es una subclase de TypedArray por lo que son bloques de memoria de tamaño fijo y no pueden contener ningún otro valor.
• El tamaño de un Buffer es definido cuando se crea y no puede ser cambiado.

Etiquetas de Codificación

Existen muchos cuando hablamos en general de codificación, pero entre tipo de datos como lo son String y Buffers, los que comúnmente se usan:

• utf8: Multi-byte encoded Unicode characters.
• hex: Encode each byte as two hexadecimal characters.
• base64: Base64 encoding.

Puedes encontrar otras etiquetas aquí.

A continuación veremos unos breves ejemplos de su creacion y comportamiento:

Crear un buffer

En primera instancia la clase Buffer en el entorno de Node.JS es una propieda global por lo que es accesible en cualquier archivo de tu proyecto y sin necesidad de require(). Para iniciar, existen varias formas de crear un buffer.

// Ejemplo basico para crear un Buffer

const buffer1 = Buffer.alloc(10); // <Buffer 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00>

En el anterior ejemplo se ha creado un buffer "vacio" con el limite de tamaño de 10 bytes, siguiendo con este ejemplo, podemos agregar algun espaico en memoria de ese objeto buffer:

// Llenar los espacios varios y representarlos en un byte el caracter mostrado

buffer1.fill('y'); // <Buffer 79 79 79 79 79 79 79 79 79 79>

buffer1.toString('utf8') // 'yyyyyyyyyy'

De los 10 bytes reservados en memoria fueron llenados cada byte con el caracter Y (recordemos que por defecto cada conversión por defecto evalúa la codificación utf8).

Otra funcionalidad para crear buffers pero más dinámicos al momento de hablar de espacio en reserva, es derivado a esta función nativa de la clase:

// Crear un nuevo buffer pasando un valor ya sea string or array<bytes>

const buffer2 = Buffer.from('doom') // <Buffer 64 6f 6f 6d>

Esta función reservada llamada from permite convertir caracteres o listas directamente a Buffers teniendo en cuenta el tamaño del dato de origen, en este caso fue 'doom', con un tamaño de 4 bytes en memoria.

Tambien podemos cambiar el valor de alguna posición de nuestro buffer:

// Modificar alguna posición de nuestro buffer

buffer2[0] = 0x44;

buffer2.toString('utf8') // 'Doom'

En el ejemplo anterior ha sido reemplazado la primera posición de nuestro buffer, que contiene el valor "d" y al ser cambiado este debe ser representado como una codificación en utf8 a lo que traduce en que "D" es equivalente a 0x44

Propiedades

A continuación veremos algunas funciones básicas (pero muy útiles) cuando usamos buffers:

buffer.keys()

Este retorna la cantidad de indices asociados al buffer:

// Traer el numero de indices en un `Iterator`

const buffer3 = Buffer.from('lovecraft')

buffer3.keys() // [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

buffer.lastIndexOf(value[, byteOffset][, encoding])

Esta función verifica en que posición del arreglo de buffer se encuentra el valor que especificamos por parámetros:

// Verificar la posicion de un valor determinado

buffer3.lastIndexOf('v') // 2

buffer.concat(Buffer[], [,totalLength])

Basicamente juntar N+1 de buffers para devolver como resultado un nuevo buffer:

// Juntar varios objetos para retornar uno nuevo

const bufferSpace = Buffer.from([0x20]) // Representa un espacio ' ' 

const buffer4 = Buffer.concat([buffer2, bufferSpace, buffer3])

buffer4.toString('utf8') // 'Doom lovecraft'

buffer.isEncoding(enconding)

Revisa y valida que tipo de codificación es referenciado en el objeto buffer:

buffer4.isEncoding('utf8') // true

buffer4.isEnconding('base64') // false

Conclusión

Logramos saber un poco en manera de introducción que son los buffers, como se crean y que tipo de comportamientos trae en si, pero dentro de sus casos más utiles son al momento de integrarlos con Streams, tomando como gran ventaja la facilidad de migrar datos progresivamente, convertir una imagen, o ofrecer videos en tiempo real.

Espero que les haya gustado este breve post, un saludo. 😁