Node.js の Buffer とは何ですか？

Question

Accepted Answer

**Buffer** は、Node が**生のバイナリデータ**を扱う手段であり、V8 ヒープの外に格納される固定長のバイト列です。JavaScript の文字列はテキスト（Unicode）のためのものなので、Buffer はバイナリ — ファイルの内容、ネットワークパケット、画像、暗号化など — を扱うために存在します。

## Buffer が存在する理由

```text
JavaScript の文字列 → テキスト (UTF-16)。任意のバイトをきれいに表現できない。
Buffer → 生のバイト（各 0〜255）。テキストではないバイナリデータのため。
```

ファイルを読み取ったりネットワークデータを受信したりすると、それはバイト — Buffer — として到着します。テキストであれば文字列にデコードでき、そうでなければバイナリとして処理できます。

## Buffer の作成と利用

```js
const buf = Buffer.from("Hello");          // 文字列から → バイト
const buf2 = Buffer.from([72, 105]);       // バイト値から → "Hi"
const buf3 = Buffer.alloc(10);             // ゼロで埋められた 10 バイト

buf.length;          // 5（文字数ではなくバイト数）
buf.toString("utf8"); // "Hello" — テキストにデコードして戻す
buf.toString("hex");  // "48656c6c6f"
buf.toString("base64"); // "SGVsbG8="
buf[0];              // 72 — 個々のバイトにアクセス
```

## Buffer が登場する場面

```js
// エンコーディングを指定しないファイル読み取りは Buffer を返す
const data = await fs.promises.readFile("image.png"); // Buffer（バイナリ）
const text = await fs.promises.readFile("file.txt", "utf8"); // 文字列（デコード済み）

// stream は Buffer のチャンクを emit する
req.on("data", (chunk) => { /* chunk は Buffer */ });

// crypto、圧縮、ネットワークプロトコルはすべて Buffer を扱う
crypto.randomBytes(16); // 16 バイトのランダムな Buffer
```

エンコーディングを指定*せずに*ファイルを読み取ると Buffer が得られます。`"utf8"` を指定すると Node がそれを文字列にデコードしてくれます。

## 微妙な点: バイト vs 文字

```js
Buffer.from("café").length; // 5（UTF-8 では é は 2 バイト）— 4 文字ではない
```

Buffer の長さは**バイト**単位であり、マルチバイト（非 ASCII）テキストの場合は文字数と異なることがあります — バイナリデータをスライスする際に関係します。

## なぜ重要なのか

Buffer は、Node がすべての**バイナリデータ**を扱う方法であり、サーバー作業では避けられません。テキスト以外のファイルの読み取り、stream の処理、ネットワークプロトコル、暗号化、画像／ファイルのアップロード、圧縮などです。

I/O が本質的にバイト（Buffer）を扱うこと — そして適切なエンコーディングで Buffer と文字列を相互変換する方法 — を理解することは、プレーンテキストを超えて作業するときには常に不可欠であり、stream、ファイルシステム、crypto の基盤となります。