第三章：fs 模块

云墨书生2024-03-30 16:09

fs 模块

文章目录

fs 全称为 file system，称之为 文件系统，是 Node.js 中的 内置对象，可以对计算机中的磁盘进行操作。

fs 模块可以实现与硬盘的交互。例如文件的创建、删除、重命名、移动，还有文件内容的写入、读取，以及文件夹的相关操作。

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该插件可以自动将字符串转换为模板字符串的形式

本章的学习重点：

  1. 文件写入
  2. 文件读取
  3. 文件移动与重命名
  4. 文件删除
  5. 文件夹操作
  6. 查看资源状态

一、文件写入

文件写入就是将 数据 保存在 文件 中，我们可以使用如下几个方法来实现该效果。

方法 说明
writeFile 异步写入
writeFileSync 同步写入
appendFile / appendFileSync 追加写入
createWriteStream 流式写入

1-1.writeFile 异步写入

语法： fs.writeFile(file, data[, options], callback)

参数说明：

  • file：文件名
  • data：待写入的数据
  • options：选项设置 可选
  • callback：写入回调函数

返回值： undefined

代码示例：

js 复制代码 
// 1.导入 fs 模块
// require 是 Node.js 环境中的'全局'变量，用来导入模块
const fs = require('fs')

// 2.写入文件
// 将『三人行，必有我师焉。』写入到当前文件夹下的『座右铭.txt』文件中
fs.writeFile('../FileWrite/座右铭.txt', '三人行，必有我师焉。', err => {
    // err：如果写入失败，则回调函数调用时，会传入错误对象；如果写入成功，会传入 null
    if(err) {
        console.log('写入失败')
        return
    }
    console.log('写入成功')
})

如何看到 writeFile 的异步写入效果：（我们可以在上述代码的最后加上如下代码）

js 复制代码 
console.log(1 + 1)

通过结果可以看出：先输出的 console，再是回调函数

1-2.writeFileSync 同步写入

语法： fs.writeFileSync(file, data[, options])

参数与 fs.writeFile大体一样，只是没有 callback参数

返回值： undefined

代码示例：

js 复制代码 
// 1.导入 fs 模块
const fs = require('fs')
// 2.写入文件
try {
    fs.writeFileSync('../FileWrite/text.txt', 'test')
} catch (error) {
    console.log(error)
}

Node.js 中的磁盘操作是由其他 线程 完成的，结果的处理有两种模式：

  • 同步处理： JavaScript 主线程 会等待 其他线程的执行结果，然后再继续执行主线程的代码，效率较低
  • 异步处理： JavaScript 主线程 不会等待 其他线程的执行结果，直接执行后续的主线程代码，效率较好

1-3.appendFile / appendFileSync 追加写入

​ appendFile / appendFileSync 的作用是在文件尾部追加内容，appendFile 语法与 writeFile 语法完全相同；而 appendFileSync 语法则与 writeFileSync 语法完全相同。

语法：

  • fs.appendFile(file, data[, options], callback)
  • fs.appendFileSync(file, data[, options])

返回值： 二者都为 undefined

实例代码：

js 复制代码 
// 1.引入 fs 模块
const fs = require('fs')

// 2.调用 appendFile，其语法和 writeFile 完全相同
fs.appendFile('../FileWrite/座右铭.txt', '择期善者而改之，择期不善者而改之。', err => {
    // 判断
    if(err) {
        console.log('写入失败~~')
        return
    }
	console.log('写入成功~~')
})

// 还可以使用 appendFileSync，其语法和 writeFileSync 完全相同
// 加上\r\n，可以实现追加内容换行
fs.appendFileSync('./FileWrite/座右铭.txt', '\r\n温故而知新，可以为师矣。')

此外，我们还可以通过 writeFile 来实现文件追加写入。具体代码如下所示：

js 复制代码 
const fs = require('fs')

// 使用 writeFile 也可以实现追加写入（需要使用到第三个参数）
fs.writeFile('../FileWrite/座右铭.txt', '\r\n云墨书生', {flag: 'a'}, err => {
    if(err) {
        console.log('写入失败')
        return
    }
    console.log('写入成功')
})

1-4.createWriteStream 流式写入

语法： fs.createWriteStream(path[, options])

参数说明：

  • path：文件路径
  • options：选项配置（可选）

返回值： Object

代码示例：

js 复制代码 
// 1.导入 fs 模块
const fs = require('fs')

// 2.创建写入流对象（参数为文件的路径）
const ws = fs.createWriteStream('./FileWrite/观书有感.txt')

// 3.写入（write）
ws.write('半亩方塘一鉴开，\r\n')
ws.write('天光云影共徘徊。\r\n')
ws.write('问渠那得清如许？\r\n')
ws.write('为有源头活水来。\r\n')

// 4.关闭通道（可加可不加）
ws.close()

程序打开一个文件是需要消耗资源的，流式写入可以减少打开关闭文件的次数。

流式写入方式适用于大文件写入或者频繁写入的场景，writeFile适用于写入频率较低的场景。

1-5.写入文件的场景

文件写入 在计算机中是一个非常常见的操作，下面的场景都用到了文件写入：

  • 下载文件
  • 安装软件
  • 保存程序日志，如 Git
  • 编辑器保存文件
  • 视频录制

当 需要持久化保存数据 的时候，我们就应该想到 文件写入

二、文件读取

文件读取顾名思义，就是通过程序从文件中取出其中的数据，我们可以使用如下几种方式：

方法 说明
readFile 异步读取
readFileSync 同步读取
createReadStream 流式读取

2-1.readFile 异步读取

语法： fs.readFile(path[, options], callback)

参数说明：

  • path：文件路径
  • options：选项配置 可选
  • callback：回调函数

返回值： undefined

代码示例：

js 复制代码 
// 1.引入 fs 模块
const fs = require('fs')

// 2.异步读取（readFile）
fs.readFile('../FileWrite/观书有感.txt', (err, data) => {
    if(err) {
        console.log('读取失败')
        return
    }
    // 读取到的内容 data 是一个 Buffer
    console.log(data)
    // 可以通过 toString 方法将 Buffer 转换为字符串
    console.log(data.toString())
})

2-2.readFileSync 同步读取

语法： fs.readFileSync(path[, options])

参数说明：

  • path：文件路径
  • options：选项配置 可选

返回值： string | Buffer

代码示例：

js 复制代码 
// 1.引入 fs 模块
const fs = require('fs')

// 2.同步读取（readFileSync）------------ 与异步读取不同的是，它只需要接受一个参数（文件路径）即可
let data = fs.readFileSync('../FileWrite/观书有感.txt')

console.log(data.toString())

2-3.createReadStream 流式读取

语法： fs.createReadStream(path[, options])

参数说明：

  • path：文件路径
  • options：选项配置 可选

返回值： Object

代码示例：

js 复制代码 
// 1.引入 fs 模块
const fs = require('fs')

// 2.创建读取流对象（createReadStream，参数为'读取的文件路径'）
const rs = fs.createReadStream('../资料/笑看风云.mp4')

// 3.绑定 data 事件，用来获取读取到的数据（chunk：块儿；大块儿）
rs.on('data', chunk => {
    // 回调函数 chunk：当从文件当中读取出来一块数据之后，就会执行一次回调
    // 可以通过 length 方法，来获取每次读取的数据大小
    console.log(chunk.length)   // 65536字节 => 64KB
})

// 4.end（内容读取完毕后触发）可选事件
rs.on('end', () => {
    console.log('读取完成')
})

2-4.读取文件应用场景

  • 电脑开机
  • 程序运行
  • 编辑器打开文件
  • 查看图片
  • 播放视频
  • 播放音乐
  • Git 查看日志
  • 上传文件
  • 查看聊天记录

三、文件移动与重命名

在 Node.js 中，我们可以使用 rename 或 renameSync 来移动或重命名 文件或文件夹

语法：

  • fs.rename(oldPath, newPath, callback)
  • fs.renameSync(oldPath, newPath)

参数说明：

  • oldPath：文件当前的路径
  • newPath：文件新的路径
  • callback：操作后的回调函数（renameSync是没有该参数的）

代码示例：

js 复制代码 
// 引入 fs 模块
const fs = require('fs')

// 对文件'座右铭.txt'进行重命名（rename）
fs.rename('./座右铭.txt', './论语.txt', err => {
    if(err) {
        console.log('重命名失败')
        return
    }
    console.log('重命名成功')
})

// 对文件'test.txt'移动到[资料]文件夹中（renameSync -- 与 rename 相比，该方法只是少了回调函数）
fs.renameSync('./test.txt', '../资料/test.txt')

四、文件删除

在 Node.js 中，我们可以使用 unlink 或 unlinkSync 来删除文件

语法：

  • fs.unlink(path, callback)
  • fs.unlinkSync(path)

参数说明：

  • path：文件路径
  • callback：操作后的回调函数（unlinkSync是没有该参数的）

代码示例：

js 复制代码 
// 引入 fs 模块
const fs = require('fs')

// 调用 unlink 方法来删除'观书有感.txt'文件
fs.unlink('./观书有感.txt', err => {
    if(err) {
        console.log('删除失败')
        return
    }
    console.log('删除成功')
})

// 调用 unlinkSync 方法来删除'垃圾文件.txt'文件
fs.unlinkSync('./垃圾文件.txt')

// 补充：Node.js 在14.4版本中新增了一个方法 -- rm | rmSync
fs.rm('./论语.txt', err => {
    if(err) {
        console.log('删除失败')
        return
    }
    console.log('删除成功')
})

五、文件夹操作

借助 Node.js的能力，我们可以对文件夹进行 创建、读取、删除 等操作

方法 说明
mkdir / mkdirSync 创建文件夹
readdir / readdirSync 读取文件夹
rmdir / rmdirSync 删除文件夹

5-1. mkdir 创建文件夹

在 Node.js 中，我们可以使用 mkdir 或 mkdirSync 来创建文件夹

语法：

  • fs.mkdir(path[, options], callback)
  • fs.mkdirSync(path[, options])

参数说明：

  • path：文件夹路径
  • options：选项配置（可选）
  • callback：操作后的回调函数（mkdirSync是没有该参数的）

代码示例：

js 复制代码 
// 1.导入 fs 模块
const fs = require('fs')

// 2.创建文件夹 mkdir（mk => make：制作；dir => directory：文件夹）
fs.mkdir('./html', err => {
    if(err) {
        console.log('创建失败')
        return
    }
    console.log('创建成功')
})

// 2-2 递归创建（这就要使用到那个可选参数了）
// 配置 recursize 为 true
fs.mkdirSync('./a/b/c', {recursive: true})

5-2.readdir 读取文件夹

在 Node.js 中，我们可以使用 readdir 或 readdirSync 来读取文件夹

语法：

  • fs.readdir(path[, options], callback)
  • fs.readdirSync(path[, options])

参数说明：

  • path：文件夹路径
  • options：选项配置（可选）
  • callback：操作后的回调函数（readdirSync是没有该参数的）

代码示例：

js 复制代码 
// 导入 fs 模块
const fs = require('fs')

// 异步读取文件夹 readdir（read：读取；dir => directory：文件夹）
fs.readdir('../../资料', (err, data) => {
    if(err) {
        console.log('读取失败')
        return
    }
    console.log(data)
})

// 同步读取文件夹 readdirSync
let data = fs.readdirSync('./')
console.log(data)

5-3.rmdir 删除文件夹

在 Node.js 中，我们可以使用 rmdir 或 rmdirSync 来删除文件夹

语法：

  • fs.rmdir(path[, options], callback)
  • fs.rmdirSync(path[, options])

参数说明：

  • path：文件夹路径
  • options：选项配置（可选）
  • callback：操作后的回调函数（rmdirSync是没有该参数的）

代码示例：

js 复制代码 
// 导入 fs 模块
const fs = require('fs')

// 异步删除文件夹 rmdir（rm => remove：移除；dir => directory：文件夹）
fs.rmdir('./html', err => {
    if(err) {
        console.log('删除失败')
        return
    }
    console.log('删除成功')
})

// 同步递归删除文件夹（不推荐使用）
fs.rmdirSync('./a', {recursive: true})

// 推荐使用 rm | rmSync 进行删除
fs.rm('./a', {recursive: true}, err => {
    if(err) {
        console.log('删除失败')
        return
    }
    console.log('删除成功')
})

六、查看资源状态

在 Node.js 中，我们可以使用 stat 或 statSync 来查看资源的详细信息

语法：

  • fs.stat(path[, options], callback)
  • fs.statSync(path[, options])

参数说明：

  • path：文件夹路径
  • options：选项配置（可选）
  • callback：操作后的回调函数（statSync是没有该参数的）

代码示例：

js 复制代码 
// 导入 fs 模块
const fs = require('fs')

// 查看资源状态 stat
fs.stat('../资料/笑看风云.mp4', (err, data) => {
    if(err) {
        console.log('查看失败')
        return
    }
    console.log(data)
    // 可以通过 isFile 方法判断是否是一个文件
    console.log(data.isFile())
    // 可以通过 isDirectory 方法判断是否是一个文件夹
    console.log(data.isDirectory())
})

结果值对象结构：

  • size：文件体积
  • birthtime：创建时间
  • mtime：最后修改时间
  • isFile：检查是否为文件
  • isDirectory：检查是否为文件夹
  • ...

七、相对路径问题

fs 模块对资源进行操作时，路径的写法有两种：

  • 相对路径
    • ./座右铭.txt 当前目录下的座右铭.txt
    • 座右铭.txt 等效于上面的写法
    • ../座右铭.txt 当前目录的上一级目录中的座右铭.txt
  • 绝对路径
    • D:/index.html Windows 系统下的绝对路径
    • /index.html Linux 系统下的绝对路径

相对路径中所谓的 当前目录，指的是 命令行的工作目录，而并非是文件的所在目录

所以当命令行的工作目录与文件所在目录不一致时，会出现一些 BUG

八、__dirname

__dirname 与 require 类似，都是 Node.js环境中的'全局'变量

__dirname 保存着 当前文件所在目录的绝对路径，可以使用 __dirname 与文件名拼接成绝对路径

代码示例：

js 复制代码 
const fs = require('fs')
fs.writeFileSync(__dirname + '/index.html', 'love')

使用 fs 模块的时候，尽量使用 __dirname 将路径转化为绝对路径，这样可以避免相对路径产生的 Bug。

九、练习

  1. 编写一个 JS 文件，实现文件复制的功能

    js 复制代码 
    /**
 * 需求：
 *   复制『资料』文件夹下的『笑看风云.mp4』
 */
const fs = require('fs')
// process 是 nodeJs 中的模块（可以通过 process 中的一个方法来获得代码运行的内存占用量）
const process = require('process')

// 方式一：非流式操作
// 1.读取文件内容
let data = fs.readFileSync('../资料/笑看风云.mp4')
// 2.写入文件
fs.writeFileSync('../资料/笑看风云-2.mp4', data)
console.log(process.memoryUsage())  // rss = 114704384字节 => 109MB


// 方式二：流式操作（方法二很更好一些，所占的资源会更少一些）
// 1.创建读取流对象
const rs = fs.createReadStream('../资料/笑看风云.mp4')
// 2.创建写入流对象
const ws = fs.createWriteStream('../资料/笑看风云-3.mp4')
// 3.绑定 data 事件
rs.on('data', chunk => {
    ws.write(chunk)
})

// 另一种写法（pipe 指的是'管道'）
// rs.pipe(ws)

rs.on('end', () => {
    console.log(process.memoryUsage())      // rss = 53514240字节 => 51MB
})

// 通过对两种方法代码运行的内存占用量进行对比，可以看出方法二所占的资源会更少一些

  2. 对一个文件夹中的所有文件进行重命名（要求：重命名后的文件名中个位数的前面加'0'）

    js 复制代码 
    // 导入 fs 模块
const fs = require('fs')

// 读取 code 文件夹
const files = fs.readdirSync('./code')

// 遍历数组
files.forEach(item => {
    // 拆分文件名
    let data = item.split('.')
    // 解构赋值
    let [num, name, suffix] = data
    let fileName = name + '.' + suffix
    // 判断：如果 num 小于10，就代表是一个一位数；并且其长度不大于2（防止重复运行代码后，导致无限加0）
    if(Number(num) < 10 && num.length < 2) {
        num = '0' + num
    }
    // 创建新的文件名
    let newName = num + '.' + fileName

    // 重命名
    fs.renameSync(`./code/${item}`, `./code/${newName}`)
})

  3. 排序重命名（要求：少了一个文件，需要剩余的文件都按照顺序进行重新排序）

    js 复制代码 
    // 导入 fs 模块
const fs = require('fs')

// 读取 code 文件夹
const files = fs.readdirSync('./code')

// 遍历数组
files.forEach((item, index) => {
    // 拆分
    let [num, name, suffix] = item.split('.')
    let fileName = name + '.' + suffix
    // 自增
    index++
    // 判断 index 是否大于10
    if(index < 10) {
        // 判断 num 是否与 index 相等，如果相等，就继续使用 num；反之，则使用 index
        num = Number(num) == index ? num : '0' + index
    }else {
        // 如果 index 大于等于10，就直接替换
        num = index
    }
    // 创建新的文件名
    let newName = num + '.' + fileName

    // 排序重命名
    fs.renameSync(`./code/${item}`, `./code/${newName}`)
})
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