文件系统操作

What — 是什么

文件系统操作是 Node.js 与磁盘交互的基础能力，fs 模块提供同步/异步/流式三种文件操作模式，覆盖文件读写、目录管理、权限控制和文件监控。

核心概念：

• fs/promises：Promise 版本的 fs API，推荐使用
• 同步 vs 异步：readFileSync 阻塞事件循环，readFile 非阻塞
• Stream 读写：createReadStream/createWriteStream 流式处理大文件
• 文件监控：fs.watch/fs.watchFile 监听文件变更
• 权限：fs.access/fs.chmod/fs.stat 检查和修改文件权限
• 临时文件：os.tmpdir() 获取临时目录，用后 fs.unlink 清理

关键特性：

• fs/promises 是现代 Node.js 推荐的 fs 使用方式
• 大文件必须用 Stream，不能一次性加载到内存
• fs.watch 比 fs.watchFile 更高效（操作系统原生事件 vs 轮询）
• recursive: true 选项支持递归创建目录

Why — 为什么

适用场景：

• 配置文件读写：JSON/YAML 配置
• 日志文件管理：写入和轮转
• 文件上传下载：临时文件处理
• 模板渲染：读取模板文件

对比读写方式：

How — 怎么用

代码示例

const fs = require('fs/promises');
const path = require('path');

// 读写 JSON 配置
async function loadConfig(filePath) {
    const data = await fs.readFile(filePath, 'utf8');
    return JSON.parse(data);
}

async function saveConfig(filePath, config) {
    await fs.writeFile(filePath, JSON.stringify(config, null, 2));
}

// 递归遍历目录
async function walkDir(dir, callback) {
    const entries = await fs.readdir(dir, { withFileTypes: true });
    for (const entry of entries) {
        const fullPath = path.join(dir, entry.name);
        if (entry.isDirectory()) await walkDir(fullPath, callback);
        else await callback(fullPath);
    }
}

// 文件监控
const watcher = fs.watch('./src', { recursive: true });
for await (const event of watcher) {
    console.log(`${event.eventType}: ${event.filename}`);
}

常见问题与踩坑

最佳实践

• 使用 fs/promises，不用回调版本
• 大文件用 Stream 处理
• 目录创建加 { recursive: true }
• 临时文件用后立即清理

面试题

Q1: fs.watch 和 fs.watchFile 的区别？

fs.watch 基于操作系统原生事件（inotify/FSEvents），高效但有平台差异（事件类型和触发次数不同）。fs.watchFile 基于轮询（定期 stat 比较时间戳），稳定但开销大。推荐 fs.watch，需要稳定时用 chokidar 库。

Q2: 如何安全地处理用户上传的文件？

安全措施：① 验证文件类型（检查 magic number 而非扩展名）；② 限制文件大小；③ 生成随机文件名（crypto.randomUUID()），不用原始文件名；④ 存储到专门目录，不与代码同目录；⑤ 设置权限 0o600；⑥ 病毒扫描大文件。

相关链接：

• Stream与Buffer
• Node.js核心API
• HTTP服务构建