简介

nodejs 使用了异步 IO 来提升服务端的处理效率。而 IO 中一个非常重要的方面就是文件 IO。今天我们会详细介绍一下 nodejs 中的文件系统和 IO 操作。

nodejs 中的文件系统模块

nodejs 中有一个非常重要的模块叫做 fs。这个模块提供了许多非常实用的函数来访问文件系统并与文件系统进行交互。

简单统计一下，fs 提供了下面这么多种使用的文件操作方法：

• fs.access(): 检查文件是否存在，以及 Node.js 是否有权限访问。

• fs.appendFile(): 追加数据到文件。如果文件不存在，则创建文件。

• fs.chmod(): 更改文件（通过传入的文件名指定）的权限。相关方法：fs.lchmod()、fs.fchmod()。

• fs.chown(): 更改文件（通过传入的文件名指定）的所有者和群组。相关方法：fs.fchown()、fs.lchown()。

• fs.close(): 关闭文件描述符。

• fs.copyFile(): 拷贝文件。

• fs.createReadStream(): 创建可读的文件流。

• fs.createWriteStream(): 创建可写的文件流。

• fs.link(): 新建指向文件的硬链接。

• fs.mkdir(): 新建文件夹。

• fs.mkdtemp(): 创建临时目录。

• fs.open(): 设置文件模式。

• fs.readdir(): 读取目录的内容。

• fs.readFile(): 读取文件的内容。相关方法：fs.read()。

• fs.readlink(): 读取符号链接的值。

• fs.realpath(): 将相对的文件路径指针（.、..）解析为完整的路径。

• fs.rename(): 重命名文件或文件夹。

• fs.rmdir(): 删除文件夹。

• fs.stat(): 返回文件（通过传入的文件名指定）的状态。相关方法：fs.fstat()、fs.lstat()。

• fs.symlink(): 新建文件的符号链接。

• fs.truncate(): 将传递的文件名标识的文件截断为指定的长度。相关方法：fs.ftruncate()。

• fs.unlink(): 删除文件或符号链接。

• fs.unwatchFile(): 停止监视文件上的更改。

• fs.utimes(): 更改文件（通过传入的文件名指定）的时间戳。相关方法：fs.futimes()。

• fs.watchFile(): 开始监视文件上的更改。相关方法：fs.watch()。

• fs.writeFile(): 将数据写入文件。相关方法：fs.write()。

注意，上面 fs 提供的方法都是异步的，所谓异步的意思是，这些方法都提供了回调函数，方便异步触发相应的处理逻辑。

我们举一个简单的读取文件的例子：

const fs = require('fs')
fs.readFile('/tmp/flydean.txt', 'utf8' , (err, data) => {  if (err) {    console.error(err)    return  }  console.log(data)})

上面的例子中，我们从/tmp 文件中读取了一个 flydean.txt 文件。并在 callback 函数中分别对异常和正常的数据进行了处理。

fs 在提供异步方法的同时，还提供了同步的方法调用，这个同步的方法就是在异步方法后面加上 Sync：

const fs = require('fs')
try {  const data = fs.readFileSync('/tmp/flydean.txt', 'utf8')  console.log(data)} catch (err) {  console.error(err)}

看下将上面的方法改写成同步方法之后的样子。

两者的区别就是，同步方法会阻塞，一直等到 file 读取完成。

Promise 版本的 fs

异步操作怎么能少得了 Promsie, 因为 fs 中的操作都是异步的，如果大家不想通过 callback 来使用 fs 的话，fs 也提供了 Promise 版本。

还是刚刚的 readfile 的例子，我们看看如果使用 Promise 该怎么处理：

const fs = require('fs/promises');
(async function(path) {  try {    await fs.readFile(path, 'utf8' ）;    console.log(`读取文件成功 ${path}`);  } catch (error) {    console.error('出错：', error.message);  }})('/tmp/flydean.txt');

fs 的 promise 版本在 fs/promises 下面，上面的例子中我们使用了 async 和 await，以同步的方式编写异步程序，非常的方便。

文件描述符

文件描述符就是指在 nodejs 中，当我们使用 fs.open 方法获得的这个返回值。

我们可以通过这个文件描述符来进步和文件进行交互操作。

const fs = require('fs')
fs.open('/tmp/flydean.txt', 'r', (err, fd) => {  //fd 是文件描述符。})

上面的 open 方法的第二个参数表示以只读的方式打开文件。

我们看下常用的文件系统标志：

• ‘r’: 打开文件用于读取。 如果文件不存在，则会发生异常。

• ‘r+’: 打开文件用于读取和写入。 如果文件不存在，则会发生异常。

• ‘w’: 打开文件用于写入。 如果文件不存在则创建文件，如果文件存在则截断文件。

• ‘w+’: 打开文件用于读取和写入。 如果文件不存在则创建文件，如果文件存在则截断文件。

• ‘a’: 打开文件用于追加。 如果文件不存在，则创建该文件。

• ‘a+’: 打开文件用于读取和追加。 如果文件不存在，则创建该文件。

当然，上面的例子也可以用 openSync 来改写：

const fs = require('fs')
try {  const fd = fs.openSync('/tmp/flydean.txt', 'r')} catch (err) {  console.error(err)}

fs.stat 文件状态信息

nodejs 提供了一个 fs.Stats 类，用来描述文件的状态信息。

Stats 提供了一些非常有用的方法来判断文件的状态：

比如：

stats.isDirectory()，stats.isFile()，stats.isSocket()，stats.isSymbolicLink()，stats.ctime 等。

stats 还提供了一些关于文件时间相关的选项：

• atime “访问时间” – 上次访问文件数据的时间。

• mtime “修改时间” – 上次修改文件数据的时间。

• ctime “更改时间” – 上次更改文件状态（修改索引节点数据）的时间。

• birthtime “创建时间” – 创建文件的时间。

我们看一下怎么获取到 fs.stat:

const fs = require('fs')fs.stat('/tmp/flydean.txt', (err, stats) => {  if (err) {    console.error(err)    return  }
  stats.isFile() //true  stats.isDirectory() //false  stats.isSymbolicLink() //false  stats.size //文件大小})

fs.Stats 将会作为 fs.stat 的回调函数参数传入。通过 fs.Stats，我们再进行一系列的操作。

fs 的文件读写

上面我们介绍了使用 fs 进行文件读取操作，下面我们来介绍怎么使用 fs 来进行文件写入操作：

const fs = require('fs')
const content = 'www.flydean.com'
fs.writeFile('/tmp/flydean.txt', content, err => {  if (err) {    console.error(err)    return  }  //文件写入成功。})

上面是一个 callback 版本的，我们再看一个同步版本的：

const fs = require('fs')
const content = 'www.flydean.com'
try {  const data = fs.writeFileSync('/tmp/flydean.txt', content)  //文件写入成功。} catch (err) {  console.error(err)}

writeFile 还支持一个额外的 options 参数，在 options 参数中，我们可以指定文件写入的 flag 标记位，比如：r+，w+，a，a+等等。

fs.writeFile('/tmp/flydean.txt', content, { flag: 'a+' }, err => {})

当然，除了使用 a+表示 append 到文件末尾之外，fs 还提供了一个 appendFile 方法来向文件末尾输出：

const fs = require('fs')
const content = 'www.flydean.com'
fs.appendFile('/tmp/flydean.txt', content, err => {  if (err) {    console.error(err)    return  }  //文件append成功。})

fs 的文件夹操作

有文件就有文件夹，fs 提供了一系列的文件夹操作，比如：

mkdir，readdir，rename rmdir 操作。

readdir 相对而言负责点，我们举例说明：

const fs = require('fs')const folderPath = '/tmp'
fs.readdir(folderPath, function(err,files){    if(err){        console.log(err);    }    files.map(file => console.log(file));})
fs.readdirSync(folderPath).map(fileName => {    console.log(fileName);})

上面的例子中，我们分别使用了 readdir 和 readdirSync 两种方式来读取目录中的文件。

大家可以看下其中的区别。

path 操作

最后，我们介绍一个和 file 特别相关的 path 操作，它提供了一些实用工具，用于处理文件和目录的路径。

path 代表的是路径。我们通过下面的方式来使用 path：

const path = require('path')

为什么需要 path 呢？我们知道这个世界上大约有两种风格的操作系统，windows 和 POSIX。

在这两种操作系统中，路径的表达方式是不一样的。所以，我们需要一个通用的 path 模块来为我们解决这个差异。

我们可以通过一个例子来观察这个差异：

在 windows 上：

path.basename('C:\\temp\\myfile.html');// 返回: 'myfile.html'

在 POSIX 上：

path.basename('C:\\temp\\myfile.html');// 返回: 'C:\\temp\\myfile.html'

我们先来看一下 path.basename 这个方法，是用来返回 path 的最后一部分。

上面的例子中，我们向 windows 传入了一个 windows 风格的 path，所以可以正常解析，得到正常的结果。

而在 POSIX 环境中，我们传入了一个 windows 风格的路径，无法正常解析，直接返回整个的结果。

path 还有很多非常有用的方法，比如：

const notes = '/tmp/notes.txt'
path.dirname(notes) // /tmppath.basename(notes) // notes.txtpath.extname(notes) // .txt
path.join('/', 'tmp', 'notes.txt') //'/tmp/notes.txt'
path.resolve('notes.txt') //'/Users/flydean/notes.txt' 从当前目录开始解析，获得相对路径的绝对路径
path.normalize('/tmp/flydean..//test.txt') ///tmp/test.txt  尝试计算实际的路径

本文作者：flydean 程序那些事

本文链接：http://www.flydean.com/nodejs-file-system/

本文来源：flydean 的博客

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