transform stream

through2 是一个 transform stream 的封装库，用来处理 node 的 stream，源码虽然仅仅只有 100 多行，但是里面的内容确实很有看头的！

Transform 概念

Transform 是一个变换流，既可读也可写 是双工流 Duplex 的特殊形式。Duplex 的写和读没有任何关联，两个缓冲区和管道互不干扰，而 Transform 将其输入和输出是存在相互关联，通过转换函数将流进行转换。

transform stream 简单案例

实现一个用来将目标字符串替换成指定字符串的变换流：

// replaceStream.ts

import { Transform } from "stream";

export default class ReplaceStream extends Transform {
  constructor(
    private searchString: string,
    private replaceString: string,
    private tailPiece: string = ""
  ) {
    super();
  }
  _transform(chunk, encoding, callback) {
    const pieces = (this.tailPiece + chunk).split(this.searchString);
    const lastPiece = pieces[pieces.length - 1];
    const tailPieceLen = this.searchString.length - 1;

    this.tailPiece = lastPiece.slice(-tailPieceLen);
    pieces[pieces.length - 1] = lastPiece.slice(0, -tailPieceLen);
    this.push(pieces.join(this.replaceString));

    callback();
  }

  /**
  某些情况下，转换操作可能需要在流的末尾发送一些额外的数据。
  */
  _flush(callback) {
    this.push(this.tailPiece);
    this.push("\n")
    this.push("haha")
    callback();
  }
}


// replaceStreamTest.ts

import ReplaceStream from "./replaceStream";

const re = new ReplaceStream("World", "Nodejs");

re.on("data", chunk => console.log(chunk.toString()));

re.write("hello w");
re.write("orld");
re.end();

创建一个新的类并继承 stream.Transform 这个基类。该类的构造函数接受两个参数：searchString 和 replaceString。这两个参数用于指定需要查找匹配的字符串以及用来替换的字符串。同时还初始化了一个内部变量 tailPieceLen 提供给 _transform() 方法使用。

_transform() 方法和 _write() 方法有相同的方法签名，但并不是将数据直接写到底层资源，而是使用 this.push() 方法将其推送到内部缓存，就像我们在可读流 _read() 方法中做的一样。这就说明了变换流中的两部分事实上被连接起来。

_flush() 方法只接受一个回调函数作为参数，必须确保在所有操作完成之后调用它，使流终结。

through2 核心源码解读

through2.js 是 Transform stream 的简单封装库，用起来非常简单，下面来看下它的核心代码。

function through2(construct) {
  return function throughHOC(options, transform, flush) {
    if (typeof options == "function") {
      flush = transform;
      transform = options;
      options = {};
    }

    if (typeof transform != "function") transform = noop;

    if (typeof flush != "function") flush = null;

    return construct(options, transform, flush);
  };
}

这是段工厂函数，through2.js 的三个 api 都是由这个方法生成的。

同时 through2 也是一个高阶函数，接收一个参数，这个参数 construct 是一个函数，在这个项目中这个形参将有三个实参，也就是对应的三个 API。

through2 也返回一个高阶函数，为了能更好的认识这个函数，命名为 throughHOC， 它有三个形式参数：

• options Transform 类的实例参数
• transform 实际转换函数
• flush 方法只接受一个回调函数作为参数，必须确保在所有操作完成之后调用它，使流终结

函数 throughHOC 内部对参数做了一些整理：

• 如果 options 是一个 function ，那这个 options 就是转换函数，options 则会是一个默认值；
• 如果 options 存在且 transform 不是一个 function ，那 transform 就被重置为默认转换函数；
• 如果 flush 不是一个 function ，则重置为 null

参数整理完了，就把它们作为参数，传入 construct 函数内。这个 construct 就是实现三个 API 的方法。

说 API 方法之前，先说下 Transform 类的加工 -- DestroyableTransform：

function DestroyableTransform(opts) {
  Transform.call(this, opts);
  this._destroyed = false;
}

inherits(DestroyableTransform, Transform);

DestroyableTransform.prototype.destroy = function(err) {
  if (this._destroyed) return;
  this._destroyed = true;

  var self = this;
  process.nextTick(function() {
    if (err) self.emit("error", err);
    self.emit("close");
  });
};

DestroyableTransform 继承 Transform ，实现了 destroy 方法，当触发了 destroy 后，需要手动触发 close 事件。

下面就来说下实现三个 API 的函数：

主方法

let construct = function(options, transform, flush) {
  var t2 = new DestroyableTransform(options);

  t2._transform = transform;

  if (flush) t2._flush = flush;

  return t2;
};

module.exports = through2(construct);

上面说过了 through2 函数，它的参数就是上面的 construct 函数，首先 实例化 DestroyableTransform 这个类，options 就是通过外部传入的配置参数，接下来就是重新实现了 _transform 和 _flush 这两个方法。

through2.obj

这个 API 和主方法唯一的区别就是开启了对象模式，将 objectMode 属性设置为 true，highWaterMark 属性设置为 16

var t2 = new DestroyableTransform(
  Object.assign({ objectMode: true, highWaterMark: 16 }, options)
);

through2.ctor

这个 API 返回的是 DestroyableTransform 的子类，并不是 Transform stream 的实例，这个在使用的时候其实和主方法唯一的区别就是需要额外实例化这个 API 返回值。

let construct = function(options, transform, flush) {
  function Through2(override) {
    if (!(this instanceof Through2)) return new Through2(override);

    this.options = Object.assign({}, options, override);

    DestroyableTransform.call(this, this.options);
  }

  inherits(Through2, DestroyableTransform);

  Through2.prototype._transform = transform;

  if (flush) Through2.prototype._flush = flush;

  return Through2;
};

module.exports.ctor = through2(construct);

使用：

const through2 = require("through2");
const Ctor = through2.ctor(function(chunk, enc, callback) {
  console.log("chunk", chunk.toString());
  callback(null, chunk);
});
const th2 = new Ctor();

through2 使用 typescript 重构

不得不感叹这个项目的厉害之处，仅仅只是对 Transform 做了一层简单的封装，却透出了很多内容，项目中虽然只是额外扩展了两个 api，但是熟悉源码之后就可以对它做更多的扩展了。这也不得不说转换流 Transform 的强大之处。

在学习源码之后，用 typescript 重构了一下，对代码更加的清晰，有了更多的认识，值得好好学习。