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Node.js:Node.js 中的流(Streams)与文件系统
1 Node.js 中的流(Streams)与文件系统
1.1 介绍流(Streams)的基本概念
1.1.1 流的类型
在 Node.js 中,流是一种用于处理数据流的机制,尤其适用于处理大量数据
或网络传输。流主要分为四种类型:
1. Readable Streams(可读流):数据可以从这些流中读取,但不能
写入。例如,fs.createReadStream()用于读取文件。
2. Writable Streams(可写流):数据可以写入这些流,但不能从中
读取。例如,fs.createWriteStream()用于写入文件。
3. Duplex Streams(双工流):同时具备可读和可写特性。例如,
net.Socket 用于网络通信,可以同时读取和写入数据。
4. Transform Streams(转换流):一种特殊的双工流,数据读入后会
进行某种转换,然后输出。例如,zlib.createGzip()用于压缩数据。
1.1.2 流的操作模式
流的操作模式主要分为两种:
1. 流式模式:数据以连续的块形式处理,适合处理大量数据,如文
件读写。
2. 非流式模式:数据一次性处理,适合处理小量数据。
1.1.3 流的事件
流通过事件来控制数据的读写和处理过程,主要事件包括:
� data:在可读流中,每当有数据可读时触发。
� end:在可读流中,当所有数据都被读取完毕时触发。
� drain:在可写流中,当写入缓冲区已满,但数据已被处理并可以
继续写入时触发。
� error:当流中发生错误时触发。
� finish:在可写流中,当所有数据都被写入并处理完毕时触发。
1.2 示例:使用流读取和写入文件
下面的示例展示了如何使用 Node.js 的流来读取一个文件并将其写入另一个
文件。
//
引入
fs
模块
const fs = require('fs');
2
//
创建可读流
const readStream = fs.createReadStream('input.txt');
//
创建可写流
const writeStream = fs.createWriteStream('output.txt');
//
监听可读流的
'data'
事件,将数据写入可写流
readStream.on('data', (chunk) => {
writeStream.write(chunk);
});
//
监听可写流的
'finish'
事件,表示所有数据已被写入
writeStream.on('finish', () => {
console.log('文件写入完成');
});
//
监听可读流的
'end'
事件,关闭可写流
readStream.on('end', () => {
writeStream.end();
});
//
监听流的
'error'
事件,处理错误
readStream.on('error', (err) => {
console.error('读取文件时发生错误:', err);
});
writeStream.on('error', (err) => {
console.error('写入文件时发生错误:', err);
});
1.2.1 示例描述
1. 引入 fs 模块:这是 Node.js 中用于文件系统操作的内置模块。
2. 创建可读流和可写流:使用 fs.createReadStream()和
fs.createWriteStream()分别创建读取和写入文件的流。
3. 数据处理:当可读流的 data 事件触发时,表示有数据块可读,此
时将数据块写入可写流。
4. 流结束和完成:当可读流的 end 事件触发时,表示文件读取完成,
此时关闭可写流。可写流的 finish 事件表示所有数据已被写入。
5. 错误处理:监听 error 事件,以便在流操作中出现错误时进行处理。
通过流,可以高效地处理文件读写,尤其在处理大文件时,避免了内存溢
出的风险,提高了程序的性能和稳定性。
3
2 理解 Node.js 中的文件系统模块
2.1 文件系统模块的常见方法
在 Node.js 中,fs 模块提供了与文件系统交互的功能。它支持读取、写入、
更新、删除文件和目录等操作。下面是一些常见的方法:
2.1.1 fs.readFile()
fs.readFile()用于异步读取文件。它接受文件路径和一个回调函数作为参数,
当读取操作完成时,回调函数会被调用。
//
异步读取文件
const fs = require('fs');
fs.readFile('/path/to/file', (err, data) => {
if (err) throw err;
console.log(data.toString());
});
2.1.2 fs.writeFile()
fs.writeFile()用于异步写入数据到文件。如果文件不存在,它会创建一个新
文件。
//
异步写入文件
const fs = require('fs');
const data = 'Hello, Node.js!';
fs.writeFile('/path/to/file', data, (err) => {
if (err) throw err;
console.log('文件已保存');
});
2.1.3 fs.readdir()
fs.readdir()用于异步读取目录的内容。它返回一个文件和目录名的数组。
//
异步读取目录
const fs = require('fs');
fs.readdir('/path/to/directory', (err, files) => {
if (err) throw err;
console.log(files);
});
4
2.1.4 fs.unlink()
fs.unlink()用于异步删除文件。
//
异步删除文件
const fs = require('fs');
fs.unlink('/path/to/file', (err) => {
if (err) throw err;
console.log('文件已删除');
});
2.2 异步与同步文件操作
Node.js 的 fs 模块提供了异步和同步版本的文件系统方法。异步方法通常以
*Async 或以回调函数形式提供,而同步方法则直接返回结果,但会阻塞事件循
环。
2.2.1 异步操作
异步操作不会阻塞 Node.js 的执行,因此是处理文件系统操作的推荐方式。
例如,使用 fs.readFile 异步读取文件:
const fs = require('fs');
fs.readFile('/path/to/file', (err, data) => {
if (err) throw err;
console.log(data.toString());
});
2.2.2 同步操作
同步操作会阻塞 Node.js 的执行,直到操作完成。虽然它们在某些情况下可
能更简单,但应谨慎使用,以避免影响性能。例如,使用 fs.readFileSync 同步读
取文件:
const fs = require('fs');
try {
const data = fs.readFileSync('/path/to/file');
console.log(data.toString());
} catch (err) {
console.error(err);
}
5
2.3 路径模块的使用
path 模块在 Node.js 中用于处理文件和目录路径。它提供了许多用于解析、
规范化和连接路径的方法。
2.3.1 path.join()
path.join()用于将多个路径片段连接成一个完整的路径。
const path = require('path');
const filePath = path.join('/home', 'user', 'documents', 'file.txt');
console.log(filePath); //
输出
: /home/user/documents/file.txt
2.3.2 path.resolve()
path.resolve()用于将路径或路径片段的序列解析为绝对路径。
const path = require('path');
const absolutePath = path.resolve('user', 'documents', 'file.txt');
console.log(absolutePath); //
输出
: /home/user/documents/file.txt (
取决于当前工作目录
)
2.3.3 path.basename()
path.basename()用于获取路径的最后一部分,通常是文件名。
const path = require('path');
const fileName = path.basename('/home/user/documents/file.txt');
console.log(fileName); //
输出
: file.txt
2.3.4 path.dirname()
path.dirname()用于获取路径的目录部分。
const path = require('path');
const directoryName = path.dirname('/home/user/documents/file.txt');
console.log(directoryName); //
输出
: /home/user/documents
2.3.5 path.extname()
path.extname()用于获取文件的扩展名。
const path = require('path');
const extension = path.extname('/home/user/documents/file.txt');
console.log(extension); //
输出
: .txt
通过上述方法,我们可以更方便地处理文件路径,确保在不同操作系统上
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