NodeJs API走马观花
我们先大致看看NodeJS提供了哪些和文件操作有关的API。这里并不逐一介绍每个API的使用方法,官方文档已经做得很好了。
Buffer(数据块)
JS语言自身只有字符串数据类型,没有二进制数据类型,因此NodeJS提供了一个与String
对等的全局构造函数Buffer
来提供对二进制数据的操作。除了可以读取文件得到Buffer
的实例外,还能够直接构造,例如:
var bin = new Buffer([ 0x68, 0x65, 0x6c, 0x6c, 0x6f ]);
Buffer
与字符串类似,除了可以用.length
属性得到字节长度外,还可以用[index]
方式读取指定位置的字节,例如:
bin[0]; // => 0x68;
Buffer
与字符串能够互相转化,例如可以使用指定编码将二进制数据转化为字符串:
var str = bin.toString('utf-8'); // => "hello"
或者反过来,将字符串转换为指定编码下的二进制数据:
var bin = new Buffer('hello', 'utf-8'); // => <Buffer 68 65 6c 6c 6f>
Buffer
与字符串有一个重要区别。字符串是只读的,并且对字符串的任何修改得到的都是一个新字符串,原字符串保持不变。至于Buffer
,更像是可以做指针操作的C语言数组。例如,可以用[index]
方式直接修改某个位置的字节。
bin[0] = 0x48;
而.slice
方法也不是返回一个新的Buffer
,而更像是返回了指向原Buffer
中间的某个位置的指针,如下所示。
[ 0x68, 0x65, 0x6c, 0x6c, 0x6f ]
^ ^
| |
bin bin.slice(2)
因此对.slice
方法返回的Buffer
的修改会作用于原Buffer
,例如:
var bin = new Buffer([ 0x68, 0x65, 0x6c, 0x6c, 0x6f ]);
var sub = bin.slice(2);
sub[0] = 0x65;
console.log(bin); // => <Buffer 68 65 65 6c 6f>
也因此,如果想要拷贝一份Buffer
,得首先创建一个新的Buffer
,并通过.copy
方法把原Buffer
中的数据复制过去。这个类似于申请一块新的内存,并把已有内存中的数据复制过去。以下是一个例子。
var bin = new Buffer([ 0x68, 0x65, 0x6c, 0x6c, 0x6f ]);
var dup = new Buffer(bin.length);
bin.copy(dup);
dup[0] = 0x48;
console.log(bin); // => <Buffer 68 65 6c 6c 6f>
console.log(dup); // => <Buffer 48 65 65 6c 6f>
总之,Buffer
将JS的数据处理能力从字符串扩展到了任意二进制数据。
Stream(数据流)
当内存中无法一次装下需要处理的数据时,或者一边读取一边处理更加高效时,我们就需要用到数据流。NodeJS中通过各种Stream
来提供对数据流的操作。
以上边的大文件拷贝程序为例,我们可以为数据来源创建一个只读数据流,示例如下:
var rs = fs.createReadStream(pathname);
rs.on('data', function (chunk) {
doSomething(chunk);
});
rs.on('end', function () {
cleanUp();
});
豆知识:
Stream
基于事件机制工作,所有Stream
的实例都继承于NodeJS提供的EventEmitter。
上边的代码中data
事件会源源不断地被触发,不管doSomething
函数是否处理得过来。代码可以继续做如下改造,以解决这个问题。
var rs = fs.createReadStream(src);
rs.on('data', function (chunk) {
rs.pause();
doSomething(chunk, function () {
rs.resume();
});
});
rs.on('end', function () {
cleanUp();
});
以上代码给doSomething
函数加上了回调,因此我们可以在处理数据前暂停数据读取,并在处理数据后继续读取数据。
此外,我们也可以为数据目标创建一个只写数据流,示例如下:
var rs = fs.createReadStream(src);
var ws = fs.createWriteStream(dst);
rs.on('data', function (chunk) {
ws.write(chunk);
});
rs.on('end', function () {
ws.end();
});
我们把doSomething
换成了往只写数据流里写入数据后,以上代码看起来就像是一个文件拷贝程序了。但是以上代码存在上边提到的问题,如果写入速度跟不上读取速度的话,只写数据流内部的缓存会爆仓。我们可以根据.write
方法的返回值来判断传入的数据是写入目标了,还是临时放在了缓存了,并根据drain
事件来判断什么时候只写数据流已经将缓存中的数据写入目标,可以传入下一个待写数据了。因此代码可以改造如下:
var rs = fs.createReadStream(src);
var ws = fs.createWriteStream(dst);
rs.on('data', function (chunk) {
if (ws.write(chunk) === false) {
rs.pause();
}
});
rs.on('end', function () {
ws.end();
});
ws.on('drain', function () {
rs.resume();
});
以上代码实现了数据从只读数据流到只写数据流的搬运,并包括了防爆仓控制。因为这种使用场景很多,例如上边的大文件拷贝程序,NodeJS直接提供了.pipe
方法来做这件事情,其内部实现方式与上边的代码类似。
File System(文件系统)
NodeJS通过fs
内置模块提供对文件的操作。fs
模块提供的API基本上可以分为以下三类:
-
文件属性读写。
其中常用的有
fs.stat
、fs.chmod
、fs.chown
等等。 -
文件内容读写。
其中常用的有
fs.readFile
、fs.readdir
、fs.writeFile
、fs.mkdir
等等。 -
底层文件操作。
其中常用的有
fs.open
、fs.read
、fs.write
、fs.close
等等。
NodeJS最精华的异步IO模型在fs
模块里有着充分的体现,例如上边提到的这些API都通过回调函数传递结果。以fs.readFile
为例:
fs.readFile(pathname, function (err, data) {
if (err) {
// Deal with error.
} else {
// Deal with data.
}
});
如上边代码所示,基本上所有fs
模块API的回调参数都有两个。第一个参数在有错误发生时等于异常对象,第二个参数始终用于返回API方法执行结果。
此外,fs
模块的所有异步API都有对应的同步版本,用于无法使用异步操作时,或者同步操作更方便时的情况。同步API除了方法名的末尾多了一个Sync
之外,异常对象与执行结果的传递方式也有相应变化。同样以fs.readFileSync
为例:
try {
var data = fs.readFileSync(pathname);
// Deal with data.
} catch (err) {
// Deal with error.
}
fs
模块提供的API很多,这里不一一介绍,需要时请自行查阅官方文档。
Path(路径)
操作文件时难免不与文件路径打交道。NodeJS提供了path
内置模块来简化路径相关操作,并提升代码可读性。以下分别介绍几个常用的API。
-
path.normalize
将传入的路径转换为标准路径,具体讲的话,除了解析路径中的
.
与..
外,还能去掉多余的斜杠。如果有程序需要使用路径作为某些数据的索引,但又允许用户随意输入路径时,就需要使用该方法保证路径的唯一性。以下是一个例子:var cache = {}; function store(key, value) { cache[path.normalize(key)] = value; } store('foo/bar', 1); store('foo//baz//../bar', 2); console.log(cache); // => { "foo/bar": 2 }
坑出没注意: 标准化之后的路径里的斜杠在Windows系统下是
\
,而在Linux系统下是/
。如果想保证任何系统下都使用/
作为路径分隔符的话,需要用.replace(/\\/g, '/')
再替换一下标准路径。 -
path.join
将传入的多个路径拼接为标准路径。该方法可避免手工拼接路径字符串的繁琐,并且能在不同系统下正确使用相应的路径分隔符。以下是一个例子:
path.join('foo/', 'baz/', '../bar'); // => "foo/bar"
-
path.extname
当我们需要根据不同文件扩展名做不同操作时,该方法就显得很好用。以下是一个例子:
path.extname('foo/bar.js'); // => ".js"
path
模块提供的其余方法也不多,稍微看一下官方文档就能全部掌握。
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