使用nodeJS中的fs模块对文件及目录进行读写,删除,追加,等操作详解

fs概述

文件 I/O 是由简单封装的标准 POSIX 函数提供的。 nodeJS中通过 require('fs') 使用fs模块。 所有的方法都有异步和同步的形式。

异步形式始终以完成回调作为它最后一个参数。 传给完成回调的参数取决于具体方法，但第一个参数总是留给异常。 如果操作成功完成，则第一个参数会是 null 或 undefined

//异步示例
var fs = require('fs');
fs.unlink('/tmp/hello', function(err){
 if (err) throw err;
 console.log('successfully deleted /tmp/hello');
});

当使用同步形式时，任何异常都会被立即抛出。 可以使用 try/catch 来处理异常，或让它们往上冒泡

//同步示例
var fs = require('fs');
fs.unlinkSync('/tmp/hello');
console.log('successfully deleted /tmp/hello');

异步方法不保证执行顺序。 所以下面的例子容易出错

fs.rename('/tmp/hello', '/tmp/world', function(err){
 if (err) throw err;
 console.log('renamed complete');
});
fs.stat('/tmp/world', function(err, stats){
 if (err) throw err;
 console.log('stats: ${JSON.stringify(stats)}');
});

fs.stat 可能在 fs.rename 之前执行。正确的方法是把回调链起来

fs.rename('/tmp/hello', '/tmp/world', function(err){
 if (err) throw err;
 fs.stat('/tmp/world', function(err, stats){
  if (err) throw err;
  console.log('stats: ${JSON.stringify(stats)}');
 });
});

推荐开发者使用这些函数的异步版本。 同步版本会阻塞整个进程，直到它们完成（停止所有连接）

fs底层操作

1、打开文件 fs.open(path, flags[, mode], callback)

参数如下：

path <String> | <Buffer>

flags <String> | <Number>

mode <Integer> 设置文件模式（权限和 sticky 位），但只有当文件被创建时才有效。默认为 0666，可读写

callback <Function> 该回调有两个参数 (err错误, fd文件标识，与定时器标识类似)

flags可以是：

'r' - 以读取模式打开文件。如果文件不存在则发生异常。

'r+' - 以读写模式打开文件。如果文件不存在则发生异常。

'rs+' - 以同步读写模式打开文件。命令操作系统绕过本地文件系统缓存。

'w' - 以写入模式打开文件。文件会被创建(如果文件不存在)或截断(如果文件存在)。

'wx' - 类似 'w'，但如果 path 存在，则失败。

'w+' - 以读写模式打开文件。文件会被创建(如果文件不存在)或截断(如果文件存在)。

'wx+' - 类似 'w+'，但如果 path 存在，则失败。

'a' - 以追加模式打开文件。如果文件不存在，则会被创建。

'ax' - 类似于 'a'，但如果 path 存在，则失败。

'a+' - 以读取和追加模式打开文件。如果文件不存在，则会被创建。

'ax+' - 类似于 'a+'，但如果 path 存在，则失败。

[注意]使用'rs+'模式不会使fs.open()进入同步阻塞调用。如果那是你想要的，则应该使用fs.openSync()

var fs = require('fs');

fs.open('a.txt','r',function(err,fs){

  console.log(err);//null

  console.log(fs);//3

})

var fs = require('fs');
fs.open('b.txt','r',function(err,fs){
/*
{ Error: ENOENT: no such file or directory, open 'D:\project\b.txt'
  at Error (native)
 errno: -4058,
 code: 'ENOENT',
 syscall: 'open',
 path: 'D:\\project\\b.txt' }
 */
  console.log(err);
  console.log(fs);//undefined
})

文件的回调函数中的第二个参数fd代表文件标识，与定时器标识类似，用于标识文件，且随着文件的打开顺序递增

var fs = require('fs');

fs.open('1.txt','r',function(err,fs){

  console.log(fs);//3

})

fs.open('2.txt','r',function(err,fs){

  console.log(fs);//4

})

fs.openSync(path, flags[, mode])

fs.open() 的同步版本。 返回一个表示文件描述符的整数

var fs = require('fs');

var result = fs.openSync('1.txt','r');

console.log(result);//3

2、读取文件 fs.read(fd, buffer, offset, length, position, callback)

参数如下：

fd <Integer> 通过 fs.open() 方法返回的文件描述符

buffer <String> | <Buffer> 数据将被写入到buffer

offset <Integer> buffer中开始写入的偏移量

length <Integer> 指定要读取的字节数(整数)

position <Integer> 指定从文件中开始读取的位置(整数)。 如果position为null，则数据从当前文件位置开始读取

callback <Function> 回调有三个参数 (err, bytesRead, buffer)。err为错误信息，bytesRead表示读取的字节数，buffer为缓冲区对象

由于使用read()方法，会将文件内容读取buffer对象中，所以需要提前先准备一个buffer对象

var fs = require('fs');
fs.open('1.txt','r',function(err,fd){
  if(err){
    console.log('文件打开失败');
  }else{
    var bf = Buffer.alloc(5);
    fs.read(fd,bf,0,3,null,function(err,len,buffer){
      console.log(err);//null
      console.log(len);//3
      console.log(buffer);//<Buffer 61 61 61 00 00>
    })
  }
});

fs.readSync(fd, buffer, offset, length, position)

fs.read() 的同步版本，返回 bytesRead 的数量

var fs = require('fs');

var fd = fs.openSync('1.txt','r');

var bf = Buffer.alloc(5);

var result = fs.readSync(fd,bf,0,3,null);

console.log(result);//3

3、写入文件 fs.write(fd, buffer, offset, length[, position], callback)

参数如下

fd <Integer>"htmlcode">

var fs = require('fs');
fs.open('1.txt','r+',function(err,fd){
  if(err){
    console.log('文件打开失败');
  }else{
    var bf = Buffer.from('test');
    fs.write(fd,bf,0,3,null,function(err,len,buffer){
      console.log(err);//null
      console.log(len);//3
      console.log(buffer);//<Buffer 74 65 73 74>
    })
  }
});

fs.write(fd, data[, position[, encoding]], callback)

该方法写入data到fd指定的文件。如果data不是一个Buffer实例，则该值将被强制转换为一个字符串

不同于写入 buffer，该方法整个字符串必须被写入。不能指定子字符串，这是因为结果数据的字节偏移量可能与字符串的偏移量不同

fd"htmlcode">

var fs = require('fs');
fs.open('1.txt','r+',function(err,fd){
  if(err){
    console.log('文件打开失败');
  }else{
    fs.write(fd,'12345',function(err,len,str){
      console.log(err);//null
      console.log(len);//5
      console.log(str);//<Buffer 74 65 73 74>
    })
  }
});

fs.writeSync()

fs.write() 的同步版本。返回写入的字节数

var fs = require('fs');
var fd = fs.openSync('1.txt','r+');
var bf = Buffer.alloc(5);
var result = fs.writeSync(fd,bf,0,3,null);
console.log(result);//3

4、关闭文件 fs.close(fd, callback)

一个文件被操作后，要及时将该文件关闭

参数如下：

fd - 通过 fs.open() 方法返回的文件描述符。

callback - 回调函数，没有参数。

var fs = require('fs');
fs.open('1.txt','r+',function(err,fd){
  if(err){
    console.log('文件打开失败');
  }else{
    fs.close(fd, function(err){
      if (err){
        console.log(err);
      } 
      console.log("文件关闭成功");
    });
  }
});

fs.closeSync(fd)

fs.close(fd, callback)的同步版本，返回undefined

var fs = require('fs');

var fd = fs.openSync('1.txt','r+');

fs.closeSync(fd);

File操作

上一部分介绍的都是些底层的操作，接下来将介绍一些更便捷的文件操作。使用下列方法的时候，不需要再打开和关闭文件，直接操作即可

1、写入文件

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

异步的将数据写入一个文件，如果文件不存在则新建，如果文件原先存在，会被替换

参数如下：

file - 文件名或文件描述符。

data - 要写入文件的数据，可以是 String(字符串) 或 Buffer(流) 对象。

options - 该参数是一个对象，包含 {encoding, mode, flag}。默认编码为 utf8, 模式为 0666 ， flag 为 'w'

callback - 回调函数，回调函数只包含错误信息参数(err)，在写入失败时返回。

var fs = require('fs');

var filename = '1.txt';

fs.writeFile(filename,'hello',function(err){

  console.log(err);//null

})

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

fs.writeFile() 的同步版本。返回 undefined

var fs = require('fs');

var filename = '1.txt';

fs.writeFileSync(filename,'abc');

2、追加文件

fs.appendFile(filename, data, [options], callback)

异步地追加数据到一个文件，如果文件不存在则创建文件。 data 可以是一个字符串或 buffer

参数如下

file - 文件名或文件描述符。

data - 要写入文件的数据，可以是 String(字符串) 或 Buffer(流) 对象。

options - 该参数是一个对象，包含 {encoding, mode, flag}。默认编码为 utf8, 模式为 0666 ， flag 为 'w'

callback - 回调函数，回调函数只包含错误信息参数(err)，在写入失败时返回。

var fs = require('fs');

var filename = '1.txt';

fs.appendFile(filename,' world',function(err){

  console.log(err);//null

})

fs.appendFileSync(file, data[, options])

fs.appendFile()的同步版本。返回undefined

var fs = require('fs');

var filename = '1.txt';

fs.appendFileSync(filename,' lalala');

3、读取文件

fs.readFile(file[, options], callback)

参数如下

file - 文件名或文件描述符

options - 该参数是一个对象，包含 {encoding, flag}。默认编码为null，即如果字符编码未指定，则返回原始的 buffer；flag默认为'r'

callback - 回调函数，回调有两个参数 (err, data)，其中data是文件的内容（buffer对象），err是错误信息参数，在写入失败时返回

var fs = require('fs');
var filename = '1.txt';
fs.readFile(filename,function(err,data){
  if(err){
    console.log('文件读取失败');
  }else{
    console.log(data);//<Buffer 61 62 63 20 77 6f 72 6c 64 20 6c 61 6c 61 6c 61>
    console.log(data.toString());//'abc world lalala'
  }
});

fs.readFileSync(file[, options])

fs.readFile的同步版本。返回file的内容

如果指定了encoding选项，则该函数返回一个字符串，否则返回一个buffer

var fs = require('fs');
var filename = '1.txt';
var result = fs.readFileSync(filename);
console.log(result);//<Buffer 61 62 63 20 77 6f 72 6c 64 20 6c 61 6c 61 6c 61>
console.log(result.toString());'abc world lalala'

4、删除文件

fs.unlink(path, callback)

参数如下：

path - 文件路径。

callback - 回调函数，没有参数。

var fs = require('fs');
var filename = '1.txt';
fs.unlink(filename, function(err) {
  if (err) {
    return console.log('删除失败');
  }
  console.log("删除成功");
});

fs.unlinkSync(path)

fs.unlink(path, callback)的同步版本，返回值为undefined

var fs = require('fs');

var filename = '1.txt';

fs.unlink(filename);

5、重命名

fs.rename(oldPath, newPath, callback)

参数如下：

oldPath <String> | <Buffer>

newPath <String> | <Buffer>

callback <Function> 回调只有一个可能的异常参数

var fs = require('fs');
var filename = 'a.txt';
fs.rename(filename,'2.new.txt',function(err){
  console.log(err);//null
})

fs.renameSync(oldPath, newPath)

fs.rename(oldPath, newPath, callback)的同步版本，返回undefined

var fs = require('fs');

var filename = '2.new.txt';

var result = fs.renameSync(filename,'a.txt');

6、文件信息

fs.stat(path, callback)

fs.stat()执行后，会将stats类的实例返回给其回调函数。可通过stats类中的提供方法判断文件的相关属性

参数如下：

path - 文件路径。

callback - 回调函数，带有两个参数如：(err, stats), stats 是 fs.Stats 对象

var fs = require('fs');
var filename = 'a.txt';
fs.stat(filename,function(err,stats){
  console.log(err);//null
/*
{ dev: 223576,
 mode: 33206,
 nlink: 1,
 uid: 0,
 gid: 0,
 rdev: 0,
 blksize: undefined,
 ino: 7599824371527537,
 size: 0,
 blocks: undefined,
 atime: 2017-06-03T14:18:15.370Z,
 mtime: 2017-06-03T14:18:15.370Z,
 ctime: 2017-06-03T16:32:05.776Z,
 birthtime: 2017-06-03T14:18:15.370Z }
 */  
  console.log(stats);
});

stats类中的方法有

stats.isFile()"htmlcode">

var fs = require('fs');
var filename = 'a.txt';
fs.stat(filename,function(err,stats){
  console.log(stats.isFile());//true
});

fs.statSync(path)

fs.stat(path, callback)方法的同步版本，返回一个 fs.Stats 实例

var fs = require('fs');
var filename = 'a.txt';
var result = fs.statSync(filename);
/*
{ dev: 223576,
 mode: 33206,
 nlink: 1,
 uid: 0,
 gid: 0,
 rdev: 0,
 blksize: undefined,
 ino: 7599824371527537,
 size: 0,
 blocks: undefined,
 atime: 2017-06-03T14:18:15.370Z,
 mtime: 2017-06-03T14:18:15.370Z,
 ctime: 2017-06-03T16:32:05.776Z,
 birthtime: 2017-06-03T14:18:15.370Z }
 */
console.log(result);

7、监听

fs.watch(filename[, options][, listener])

该方法用于监视filename的变化，filename可以是一个文件或一个目录。返回的对象是一个fs.FSWatcher

参数如下

filename <String> | <Buffer>

options <String> | <Object> 参数可选，如果options是一个字符串，则它指定了encoding。否则options应该以一个对象传入

"htmlcode">

fs.watch('somedir', (eventType, filename) => {
 console.log(`事件类型是: ${eventType}`);
 if (filename) {
  console.log(`提供的文件名: ${filename}`);
 } else {
  console.log('未提供文件名');
 }
});

var fs = require('fs');
var filename = '1.txt';
fs.watch(filename,function(eventType, _filename){
  console.log(eventType);//change
  if(_filename){
    console.log(_filename + '发生了改变');//'1.txt发生了改变'
  }else{
    console.log('...');
  }
  
})

[注意]当一个文件出现或消失在一个目录里时，'rename'也会被触发

fs目录操作

1、创建

fs.mkdir(path[, mode], callback)

参数如下：

path - 文件路径。

mode - 设置目录权限，默认为 0777。

callback - 回调函数，回调只有一个可能的异常参数

var fs = require('fs');
fs.mkdir('./1',function(err){
  console.log(err);//null
})

fs.mkdirSync(path[, mode])

fs.mkdir(path[, mode], callback)的同步版本，返回undefined

var fs = require('fs');
fs.mkdirSync('./2');

2、删除

fs.rmdir(path, callback)

参数如下：

path - 文件路径。

callback - 回调函数，回调只有一个可能的异常参数

var fs = require('fs');
fs.rmdir('./1',function(err){
  console.log(err);//null
})

fs.rmdirSync(path, callback)

fs.rmdir(path, callback)的同步版本，返回undefined

var fs = require('fs');
fs.rmdirSync('./2');

3、读取

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

参数如下：

path <String> | <Buffer>

options <String> | <Object> 可选的 options 参数用于传入回调的文件名，它可以是一个字符串并指定一个字符编码，或是一个对象且由一个 encoding 属性指定使用的字符编码。 如果 encoding 设为 'buffer'，则返回的文件名会被作为 Buffer 对象传入

"htmlcode">

var fs = require('fs');
fs.readdir('./',function(err,data){
  console.log(err);//null
/*
[ '.csslintrc',
 '.jshintrc',
 'a.txt',
 'dist',
 'Gruntfile.js',
 'Gruntfile1.js',
 'index.html',
 'main.js',
 'node_modules',
 'package.json',
 'src' ]
 */
  console.log(data);
})

var fs = require('fs');
fs.readdir('./',function(err,data){
  data.forEach(function(item,index,arr){
    fs.stat(item,function(err,stats){
      if(stats.isFile()){
        console.log('文件：' + item);
      }
      if(stats.isDirectory()){
        console.log('目录：' + item);
      }
    });  
  })
})
/*
文件：.jshintrc
文件：.csslintrc
目录：dist
文件：Gruntfile.js
文件：index.html
文件：Gruntfile1.js
文件：main.js
目录：node_modules
文件：package.json
文件：a.txt
目录：src
 */

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

fs.readdir(path[, options], callback)的同步版本，返回一个不包括 '.' 和 '..' 的文件名的数组

var fs = require('fs');
var result = fs.readdirSync('./');
/*
[ '.csslintrc',
 '.jshintrc',
 'a.txt',
 'dist',
 'Gruntfile.js',
 'Gruntfile1.js',
 'index.html',
 'main.js',
 'node_modules',
 'package.json',
 'src' ]
 */
console.log(result);

遍历目录

遍历目录是操作文件时的一个常见需求。比如写一个程序，需要找到并处理指定目录下的所有JS文件时，就需要遍历整个目录

遍历目录时一般使用递归算法，否则就难以编写出简洁的代码。递归算法与数学归纳法类似，通过不断缩小问题的规模来解决问题

function factorial(n) {
  if (n === 1) {
    return 1;
  } else {
    return n * factorial(n - 1);
  }
}

上边的函数用于计算N的阶乘（N!）。可以看到，当N大于1时，问题简化为计算N乘以N-1的阶乘。当N等于1时，问题达到最小规模，不需要再简化，因此直接返回1

目录是一个树状结构，在遍历时一般使用深度优先+先序遍历算法。深度优先，意味着到达一个节点后，首先接着遍历子节点而不是邻居节点。先序遍历，意味着首次到达了某节点就算遍历完成，而不是最后一次返回某节点才算数。因此使用这种遍历方式时，下边这棵树的遍历顺序是A > B > D > E > C > F

"htmlcode">

function travel(dir, callback) {
  fs.readdirSync(dir).forEach(function (file) {
    var pathname = path.join(dir, file);
    if (fs.statSync(pathname).isDirectory()) {
      travel(pathname, callback);
    } else {
      callback(pathname);
    }
  });
}

可以看到，该函数以某个目录作为遍历的起点。遇到一个子目录时，就先接着遍历子目录。遇到一个文件时，就把文件的绝对路径传给回调函数。回调函数拿到文件路径后，就可以做各种判断和处理。因此假设有以下目录

- /home/user/

"htmlcode">

travel('/home/user', function (pathname) {
  console.log(pathname);
});
------------------------
/home/user/foo/x.js
/home/user/bar/y.js
/home/user/z.css

如果读取目录或读取文件状态时使用的是异步API，目录遍历函数实现起来会有些复杂，但原理完全相同。travel函数的异步版本如下

function travel(dir, callback, finish) {
  fs.readdir(dir, function (err, files) {
    (function next(i) {
      if (i < files.length) {
        var pathname = path.join(dir, files[i]);
        fs.stat(pathname, function (err, stats) {
          if (stats.isDirectory()) {
            travel(pathname, callback, function () {
              next(i + 1);
            });
          } else {
            callback(pathname, function () {
              next(i + 1);
            });
          }
        });
      } else {
        finish && finish();
      }
    }(0));
  });

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