以低内存消耗从流中提取二进制值

时间:2019-03-26 19:44:09

标签: node.js express asynchronous stream gzip

我正在使用ExpressJS构建NodeJS服务器,该服务器处理通过 POST请求从桌面应用发送的数据( 50KB > 100MB )进行处理并退回。桌面应用gzip压缩了发送之前的数据(50KB变为4KB)。

我希望服务器解压缩数据,从数据中提取值(字符串,整数,字符,数组,json等),处理该数据,然后以处理后的数据作为响应。

我从这里开始:

apiRoute.route("/convert").post(bodyParser.raw({limit: '100Mb'}), (req, res) =>{
    let outputData;
    //extract values from req.body Buffer and do math on them.
    //save processed data in outputData

    res.json({
        status: true,
        data: outputData
    });
});

之所以起作用,是因为主体解析器将数据解压缩到存储在内存中的缓冲区req.body中。那是我的主要问题...内存使用率。我不想将整个数据集存储在内存中。


要解决此问题,我删除了body解析器,而是将请求流直接传递到zlib转换流中:

apiRoute.route("/convert").post((req, res) =>{
    req.pipe(zlib.createGunzip());
});

现在的问题是我不知道如何从流中提取二进制值。


这就是我想要做的:

apiRoute.route("/convert").post((req, res) =>{
    let binaryStream = new stream.Transform();

    req
    .pipe(zlib.createGunzip())
    .pipe(binaryStream);

    let aValue = binaryStream.getBytes(20);//returns 20 bytes
    let bValue = binaryStream.getBytes(20000);//returns the next 20000 bytes
    //etc...

});

但是我不知道有什么方法可以做到这一点。像Dissolve之类的模块已经关闭,但是它们要求您提前设置解析逻辑,并且所有所获取的值都存储在内存中。

另外,我不知道如何在不将所有数据都加载到内存的情况下如何响应outputData。


所以我的问题是,我怎么...

  • 以我自己的速率异步地从流中读取数据并提取其中的值
  • 将处理后的数据发送回桌面应用程序,而不必全部存储在内存中

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

我解决了自己的问题。我不是100%确信这是实现此目标的最佳方法,所以我愿意提出建议。

我制作了stream.Transform的子类并实现了_transform方法。我发现只有在调用_transform回调时才能输入下一个数据块。知道这一点后,我将该回调函数存储为属性,并且仅在需要下一个块时才调用它。

getBytes(size)是一种方法,该方法将从当前块中获取指定数量的字节(也保存为属性),并在需要下一个块时调用较早保存的回调。递归地执行此操作是为了解决不同大小的块和不同数量的请求字节。

然后,通过混合使用async / await和promises,我能够使整个过程保持异步(afaik)和反压。

const {Transform} = require('stream'),
events = require('events');

class ByteStream extends Transform{

    constructor(options){
        super(options);

        this.event_emitter = new events.EventEmitter();
        this.hasStarted = false;
        this.hasEnded = false;
        this.currentChunk;
        this.nextCallback;
        this.pos = 0;

        this.on('finish', ()=>{
            this.hasEnded = true;
            this.event_emitter.emit('chunkGrabbed');
        });
    }

    _transform(chunk, enc, callback){
        this.pos = 0;
        this.currentChunk = chunk;
        this.nextCallback = callback;

        if(!this.hasStarted){
            this.hasStarted = true;
            this.event_emitter.emit('started');
        }
        else{
            this.event_emitter.emit('chunkGrabbed');
        }
    }

    doNextCallback(){
        return new Promise((resolve, reject) =>{
            this.event_emitter.once('chunkGrabbed', ()=>{resolve();});
            this.nextCallback();
        });
    }

    async getBytes(size){
        if(this.pos + size > this.currentChunk.length)
        {
            let bytes = this.currentChunk.slice(this.pos, this.currentChunk.length);

            if(!this.hasEnded)
            {
                var newSize = size-(this.currentChunk.length - this.pos);
                //grab next chunk
                await this.doNextCallback();
                if(!this.hasEnded){
                    this.pos = 0;
                    let recurseBytes; await this.getBytes(newSize).then(bytes => {recurseBytes = bytes;});
                    bytes = Buffer.concat([bytes, recurseBytes]);
                }
            }

            return bytes;
        }
        else{
            let bytes = this.currentChunk.slice(this.pos, this.pos+size);
            this.pos += size;
            return bytes;
        }
    }
}

module.exports = {
    ByteStream : ByteStream 
}

我的快递路线现在是:

apiRoute.route("/convert").post((req, res)=>{

    let bStream = new ByteStream({});
    let gStream = zlib.createGunzip();

    bStream event_emitter.on('started', async () => {
        console.log("started!");

        let myValue; await bStream.getBytes(60000).then(bytes => {myValue = bytes});
        console.log(myValue.length);
    });

    req
    .pipe(gStream)
    .pipe(bStream);
});

通过检查事件started,我可以知道第一个块何时流式传输到bStream中。从那里开始,只需使用所需的字节数调用getBytes(),然后将承诺值分配给变量即可。尽管我还没有进行任何严格的测试,但它确实满足了我的需要。