Node.jsプログラミング：BufferをReadableStreamに変換してデータ処理を自由自在に

2024-06-23

Node.jsにおけるBufferからReadableStreamへの変換

ReadableStreamは、データの流れを表現する抽象的な概念です。まるで川のように、データが連続的に発生し、読み取られる様子を表します。Node.jsでは、このReadableStreamインタフェースを実装したさまざまなストリームが存在し、それぞれ固有の動作と機能を提供します。

Bufferは、バイナリデータを効率的に保持するためのデータ構造です。固定長のメモリ領域を持ち、バイト単位でデータの読み書きが可能になります。画像、音声、動画などのバイナリデータを表すのに適しています。

BufferをReadableStreamに変換する方法はいくつかありますが、ここでは代表的な2つの方法をご紹介します。

Readable.from() メソッドを使う

Node.jsの組み込みモジュールである『stream』には、Readable.from()メソッドが用意されています。このメソッドを引数にBufferを渡すことで、簡単にReadableStreamに変換できます。

const { Readable } = require('stream');
const buffer = Buffer.from('Hello, World!');
const readableStream = Readable.from(buffer);

readableStream.on('data', (chunk) => {
  console.log(chunk.toString());
});

// 出力:
// Hello, World!

カスタム実装でReadableStreamを生成する

より柔軟な制御が必要な場合は、カスタム実装でReadableStreamを生成することも可能です。その際は、Readableクラスを継承し、_read()メソッドをオーバーライドする必要があります。

const { Readable } = require('stream');

class BufferStream extends Readable {
  constructor(buffer) {
    super();
    this.buffer = buffer;
    this.offset = 0;
  }

  _read(size) {
    if (this.offset + size > this.buffer.length) {
      this.push(null);
      return;
    }

    const chunk = this.buffer.slice(this.offset, this.offset + size);
    this.offset += size;
    this.push(chunk);
  }
}

const buffer = Buffer.from('Hello, World!');
const readableStream = new BufferStream(buffer);

readableStream.on('data', (chunk) => {
  console.log(chunk.toString());
});

// 出力:
// Hello, World!

補足

Bufferを文字列に変換してからReadableStreamに変換する方法もありますが、パフォーマンス面で非効率になるため、推奨されません。
ReadableStreamはデータの流れを表現する抽象的な概念であり、具体的な実装はストリームの種類によって異なります。

BufferをReadableStreamに変換することで、データ処理の柔軟性を高め、さまざまなユースケースに対応することができます。今回紹介した方法は、基本的な変換方法ですが、状況に応じて最適な方法を選択することが重要です。

Readable.from() メソッドを使う

const { Readable } = require('stream');

const buffer = Buffer.from('Hello, World!');

// ReadableStreamに変換
const readableStream1 = Readable.from(buffer);

readableStream1.on('data', (chunk) => {
  console.log(chunk.toString());
});

// 出力:
// Hello, World!

カスタム実装でReadableStreamを生成する

const { Readable } = require('stream');

class BufferStream extends Readable {
  constructor(buffer) {
    super();
    this.buffer = buffer;
    this.offset = 0;
  }

  _read(size) {
    if (this.offset + size > this.buffer.length) {
      this.push(null);
      return;
    }

    const chunk = this.buffer.slice(this.offset, this.offset + size);
    this.offset += size;
    this.push(chunk);
  }
}

const buffer = Buffer.from('Hello, World!');

// カスタム実装でReadableStreamを生成
const readableStream2 = new BufferStream(buffer);

readableStream2.on('data', (chunk) => {
  console.log(chunk.toString());
});

// 出力:
// Hello, World!

説明

Readable.from() メソッドを使う
- Readable.from() メソッドを使ってBufferをReadableStreamに変換します。
- 変換されたReadableStreamに対して data イベントリスナーを登録し、データ受信時にコンソールに出力します。
カスタム実装でReadableStreamを生成する
- Readable クラスを継承した BufferStream クラスを作成します。
- _read() メソッドをオーバーライドし、Bufferの内容をチャンクごとに読み出して push() メソッドでReadableStreamに流し込みます。

このサンプルコードでは、2つの方法でBufferをReadableStreamに変換していますが、他にも様々な方法があります。
状況に応じて最適な方法を選択することが重要です。

BufferからReadableStreamへの変換：その他の方法

fs.createReadStream() 関数を使う

ファイルシステム上のファイルを扱う場合は、fs.createReadStream() 関数を使用して、ファイル内容をReadableStreamとして取得できます。

const fs = require('fs');

const filePath = '/path/to/file';

const readableStream = fs.createReadStream(filePath);

readableStream.on('data', (chunk) => {
  console.log(chunk.toString());
});

// ファイル内容が出力されます

webStreams モジュールを使う

ブラウザ環境でWeb Streams APIを利用したい場合は、webStreams モジュールを使用できます。このモジュールは、Node.js 17以降で利用可能です。

const { ReadableStream } = require('webStreams');

const buffer = Buffer.from('Hello, World!');

const readableStream = new ReadableStream({
  start(controller) {
    controller.enqueue(buffer);
    controller.close();
  },
});

readableStream.getReader().read().then((chunk) => {
  console.log(chunk.value.toString()); // Hello, World!
});