npm 包 restructure 使用教程

介绍

restructure 是一个 Node.js 下的 npm 包，被广泛应用于处理字节流数据。需要注意的是，这个包只能在 node.js 中使用，不能在浏览器中使用。

restructure 提供了类似于 C 语言中结构体和 union 的数据结构定义方式，可以灵活地定义数据格式，并解析、读取、写入二进制数据。

restructure 的主要特性包括：

• 支持数据结构的嵌套定义
• 支持字符串、数字、布尔、Buffer 等多种数据类型
• 支持可选字段、重复字段等复杂数据结构
• 支持自定义数据类型

本文将详细介绍如何使用 restructure 包进行数据结构的定义和读写操作，并通过实例代码演示其用法。

安装

使用 npm 进行安装：

npm install restructure

基本用法

数据结构定义

restructure 的数据结构定义分为两个步骤：定义成员和定义结构体。

定义成员使用 Type 对象，可以为每个成员指定类型、位宽、数量等信息。常用的数据类型包括：

• Type.Int[number][unsigned]：整型，number 为位宽（默认 32 位），unsigned 表示是否无符号（默认带符号）
• Type.Float[number]：单精度浮点，number 为位宽（默认 32 位）
• Type.Double：双精度浮点，64 位
• Type.String([number][charset])：字符串，number 为长度（默认 0，表示不限制），charset 为字符编码（默认 UTF-8）
• Type.Buffer([number])：二进制数据，number 为长度（默认 0，表示不限制）

除了以上常见类型，还可以自定义类型，这里不再赘述。

定义结构体使用 Struct 对象，可以通过将成员添加进结构体中来定义结构体。定义结构体时，可以使用 Struct 对象实例化出来的对象，如：

const { Struct, Type } = require('restructure');

const Person = new Struct({
  name: Type.String(),
  age: Type.Uint8,
  gender: Type.Int8,
});

这里定义了一个名为 Person 的结构体，包含三个成员：name、age、gender，分别为字符串、8 位无符号整数、8 位有符号整数类型。

读写操作

结构体定义好之后，就可以进行读写操作了。

在读写操作前，需要先将二进制数据转换为指定的结构体格式，也就是在初始化时，需要将 buffer 作为参数传递给 Struct，这样 Struct 就可以知道如何将二进制数据转换为结构体。

const buffer = Buffer.from([0x0b, 0x68, 0x61, 0x6e, 0x67, 0x66, 0x65, 0x6e, 0x67, 0x0d]); // 'hangfeng\r\n'
const person = Person.decode(buffer);
console.log(person); // { name: 'hangfeng', age: 11, gender: -7 }

这里通过 Person.decode 方法将二进制数据转换为了 Person 结构体的实例对象 person，然后可以对 person 进行操作。

反过来，如果需要将结构体转换为二进制数据，也可以使用 Person.encode 方法：

const personEncoded = Person.encode(person);
console.log(personEncoded); // <Buffer 68 61 6e 67 66 65 6e 67 0b f9>

这里通过 Person.encode 方法将 person 转换为二进制数据。可以看到，转换后的二进制数据与源数据不一样。这是因为此时 restructure 按照类型定义的顺序将结构体成员的值输出到二进制数据中，而 person 里的 name 字段是字符类型，它被转换成了二进制数据。

实例演示

接下来我们通过一个实例来进一步认识 restructure 的用法。假设我们有一个二进制数据格式如下：

我们可以使用以下代码来定义数据结构：

-- -------------------- ---- -------
----- - ------- ---- - - -----------------------

----- ---- - --- --------
  ------- ----------
  ----- ------------
    -------------------
    -----------
    -----------------------
    ------------
  --
---

这里定义了一个名为 Data 的结构体，包含两个成员：format 和 data。

format 常规定义，而 data 使用了 Type.IfElse，用于判断传来的数据类型。当数据类型为整数 0 时，data 为一个 32 位的整数；当数据类型为字符串 1 时，data 为一个长度为 format 值的二进制数据。

接下来我们来看这个 Data 的实际使用：

const buffer1 = Buffer.from([0x00, 0x00, 0x00, 0x0a]); // 整数 10
const buffer2 = Buffer.from([0x01, 0x05, 0x68, 0x65, 0x6c, 0x6c, 0x6f]); // 字符串 'hello'

const data1 = Data.decode(buffer1); // format: 0, data: 10
const data2 = Data.decode(buffer2); // format: 1, data: <Buffer 68 65 6c 6c 6f>

console.log(data1.data, data2.data.toString()); // 输出：10, hello

这里我们先分别定义了两个二进制数据 buffer1 和 buffer2，然后使用 Data.decode 将其解码为结构体。可以看到，数据得到了正确的解析。在 decode 后，我们分别输出了 data1 和 data2 里的 data 字段，分别是 10 和 ‘hello’。

总结

restructure 是一个功能强大的 Node.js 下的 npm 包，可以帮助开发者灵活定义数据结构，并对二进制数据进行读写操作。在应用中，restructure 的使用将使得数据处理、通讯等领域的工作更加容易。

希望通过本文的介绍和示例，读者能够对 restructure 的用法有一定的认识，并为实际开发工作做出一些贡献。

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