File system 文件系统

fs（File system，文件系统） 是 node 的一个内置模块，可用于在多种操作系统中（Windows 、macOS 等）对文件进行操作。查阅 node 的官方文档，可以看到 File system 下有非常多的 API：

它们有的用于对文件进行读写操作，有的用于对文件夹操作等，且都提供同步、异步和 Promise 这 3 种操作方式。下面举几个常用的 API 为例，进行说明。

操作文件

读取文件

同步读取

fs.readFileSync() 用于同步 (Sync) 读取文件，直接传入要读取的文件的路径或文件描述符即可：

// 代码块 1.1.1
const fs = require('fs')
// 同步读取
const resSync = fs.readFileSync('./test.txt')
console.log(resSync)
console.log('看看会不会阻塞')

执行结果如下，第 6 行的打印是在第 5 行之后，说明同步操作会阻塞后续代码的运行：

resSync 的结果是 Buffer 对象，本质上是二进制的内容，只是以十六进制来展示。如果想看到文本内容，可以对结果使用 toString() 进行转换：console.log(resSync.toString())，或者给 fs.readFileSync() 传入第 2 个参数 —— 一个用于指定配置的可选对象，该对象有 2 个属性：

• encoding，默认值为 null ，也就是结果显示为 buffer，想显示文本可以改为 'utf-8' (或 'utf8')；
• flag，读取文件时默认值为 'r'，更多 flag 相关信息可查看官方文档。

// 代码块 1.1.2
const resSync = fs.readFileSync('./test.txt', {
  encoding: 'utf-8',
  flag: 'r'
})
console.log(resSync)
console.log('看看会不会阻塞')

现在看到的 resSync 就为一个字符串了：

异步读取 - Callback

fs.readFile() 用于异步读取文件，其可以传入 3 个参数，前两个与 fs.readFileSync() 相同，第 3 个参数为一个回调函数，当获取到读取结果时被调用：

// 代码块 1.2.1
fs.readFile(
  './test.txt',
  {
    encoding: 'utf-8'
  },
  (err, data) => {
    if (!err) console.log(data)
  }
)
console.log('看看会不会阻塞')

执行结果如下，可以看到异步读取不会阻塞后续代码的执行：

异步读取 - Promise

fs.promises.readFile() 也是用于异步读取文件，但可以避免在采用回调函数的方式获取结果时容易产生的回调地狱：

// 代码块 1.3.1
fs.promises
  .readFile('./test.txt', {
    encoding: 'utf-8'
  })
  .then(res => {
    console.log(res)
  })
  .catch(err => console.log(err))

写入文件

写入文件也有同步异步的方法，下面以异步 - callback 的 api fs.writeFile()为例。

其第 1 个参数可以是文件的地址或文件描述符，如果文件不存在，则会进行创建；

第 2 个参数为要写入的内容；

第 3 个参数为用于指定配置的可选对象，其中有之前介绍过的两个属性 encoding 和 flag，只不过这里 encoding 的默认值为 'utf8' ，flag 的默认值为 'w'，即默认写入的内容会覆盖原有的内容，如果是想在原内容后追加写入，则可以改为 'a' (append)；

第 4 个参数是一个回调函数，在写入操作执行结束后调用，如果写入发生错误，就会把错误信息作为参数传入：

fs.writeFile(
  './test.txt',
  'Hello Juejin',
  {
    encoding: 'utf8',
    flag: 'w'
  },
  err => {
    if (err) {
      console.log(err)
      return
    }
    console.log('写入成功')
  }
)

文件描述符

前面说到，读取文件的这 3 种方法，传入的第一个参数除了文件的路径外，还可以是文件描述符（file descriptor）。在常见的操作系统中，内核对于每个进程都维护着一张当前打开的文件和资源的表格，而每个打开的文件都会被分配一个简单的数字用于标识和跟踪文件，虽然不同的操作系统具体实现可能不同，但 node 帮我们处理了差异，为每个打开的文件分配了个数字类型的文件描述符。

我们可以通过 fs.open() 打开一个文件来获取文件描述符：

// 代码块 2.1.1
fs.open('./test.txt', (err, fd) => {
  if (!err) {
    console.log(fd)
  }
})

查看类型可以得知其第 2 个参数，也就是回调函数会被传入两个参数，第 1 个为错误信息 err，第 2 个就是文件描述符 fd：

得到的结果为 3：

查看文件信息

获取到了文件描述符，我们可以通过 fs.fstat() （其第 1 个参数只能是 fd）查看文件信息：

fs.open('./test.txt', (err, fd) => {
  if (err) return
  fs.fstat(fd, (err, stats) => {
    if (err) return
    console.log(stats)
    fs.close(fd) // 关闭文件
  })
})

打印结果如下：

操作文件夹

创建文件夹

fs 模块还能对文件夹进行操作，比如 fs.mkdir() 就可以创建文件夹，mkdir 可以看成是 make directory 的缩写：

fs.mkdir('./test', err => console.log(err)) // 创建 test 文件夹

读取文件夹

fs.readdir() 可以用于读取文件夹，在回调函数中会返回读取到的文件夹中所包含的文件或文件夹，比如 node 目录下的结构如下图所示：

执行如下代码对 node 目录进行读取：

// fs.js
fs.readdir('../node', (err, files) => {
  if (!err) console.log(files)
})

打印结果为：[ 'fs.js', 'test', 'test.txt' ]。 如果想获取更详细的信息，可以传入配置对象，将 withFileTypes 设置为 true：

fs.readdir('../node', { withFileTypes: true }, (err, files) => {
  if (!err) console.log(files)
})

那么打印的结果就会通过 Symbol(type) 的值来表明是文件（值为 1），还是文件夹（值为 2），关于 Symbol 的介绍可参看 Symbol 详解：

现在还有个问题，就是 test 文件夹里的 index.txt 文件没有被读取到，如果想读取 node 目录下的所有文件，可以通过递归读取：

function readDirRecursive(path) {
  fs.readdir(path, { withFileTypes: true }, (err, files) => {
    if (err) return
    files.forEach(item => {
      if (item.isDirectory()) {
        readDirRecursive(`${path}/${item.name}`)
      } else {
        console.log(item.name)
      }
    })
  })
}
readDirRecursive('../node')

我们也需要将 withFileTypes 设置为 true，这样返回的 files 数组中的元素才是一个个对象，并且有 name 属性和 isDirectory() 方法可以判断是否为文件夹。

重命名文件夹/文件

fs.rename() 可以重命名文件夹或文件，第 1 个参数为旧名称，第 2 个参数传新名称即可：

fs.rename('./test', './juejin', err => console.log(err))