2、文件系统和网络
最后更新于:2022-04-02 06:10:04
## 一、文件系统
fs模块可与文件系统进行交互,封装了常规的POSIX函数。POSIX(Portable Operating System Interface,可移植操作系统接口)是UNIX系统的一个设计标准。fs模块提供了多个操作目录和文件的方法,大多会有同步和异步两种版本,同步的方法名称会以Sync为后缀。
**1)目录处理**
fs模块的readdir()方法可异步的读取目录内容,回调函数包含两个参数,第一个是错误对象,第二个是一个包含文件名称的数组,对应的同步方法是readdirSync()。在下面的示例中,当前目录包含两个文件,上一级目录包含一个目录名称。
~~~
const fs = require('fs');
fs.readdir('./', (err, files) => {
console.log(files); //[ 'demo.txt', 'index.js' ]
});
fs.readdir('../', (err, files) => {
console.log(files); //[ '1' ]
});
~~~
其它处理目录的方法还有opendir()、mkdir()等。
**2)读写文件**
在fs模块中,可使用批量方法readFile()将文件内容一次性的加载到内存中,如下所示。
~~~
const fs = require('fs');
fs.readFile('./origin.txt', (err, buf) => {
console.log(buf.toString()); //"hello Node.js"
});
~~~
对应的写入方法是writeFile(),如下所示,文件路径、写入内容和回调函数是必传的参数。如果文件不存在,那么会自动创建。
~~~
fs.writeFile('./target.txt', 'hello Node.js', (err) => {
if (err) throw err;
console.log('文件已被保存');
});
~~~
当文件很大时,像上面这样直接读取会有问题,可以改用流式方法createReadStream(),分批次的读取文件,如下所示,每次只读7个字节的内容。
~~~
const readable = fs.createReadStream('./origin.txt', {highWaterMark: 7});
readable.on("data", (chunk) => {
/*************/
/* "hello N"
/* "ode.js"
/************/
console.log(chunk.toString());
});
~~~
通过管道方法pipe()将origin.txt中的内容写入到target-stream.txt中,如下所示,对于不存在的文件,也会自动创建。
~~~
const writable = fs.createWriteStream('./target-stream.txt');
readable.pipe(writable);
~~~
**3)文件描述**
fs模块的stat()方法可读取文件的描述信息,如下所示。
~~~
fs.stat('./demo.txt', (err, stats) => {
console.log(stats);
});
~~~
回调函数中的stats参数是一个fs.Stats对象,其属性如下所示。它还包含一些判断方法,例如isDirectory()、isFile()等。
~~~
Stats {
dev: 195650,
mode: 33206,
nlink: 1,
uid: 0,
gid: 0,
rdev: 0,
blksize: undefined,
ino: 36873221949682120,
size: 13,
blocks: undefined,
atimeMs: 1586227933993.0217,
mtimeMs: 1585882949091.0166,
ctimeMs: 1586227933995.0222,
birthtimeMs: 1586227933993.0217,
atime: 2020-04-07T02:52:13.993Z,
mtime: 2020-04-03T03:02:29.091Z,
ctime: 2020-04-07T02:52:13.995Z,
birthtime: 2020-04-07T02:52:13.993Z
}
~~~
fs模块还提供了fstat()方法,在功能上与stat()等价,只是fstat()方法的第一个参数是文件描述符。在POSIX系统中,文件描述符是一个正整数,它实际上是一个索引值,指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表。当打开或创建一个文件时,就会被分配一个文件描述符。
在下面的示例中,open()方法的回调函数中包含一个fd参数(即文件描述符),搭配fstat()方法就能读取文件信息。
~~~
fs.open('./demo.txt', 'r', (err, fd) => {
fs.fstat(fd, (err, stats) => {
console.log(stats);
});
});
~~~
**4)监控文件**
fs模块提供了两种方法来监控文件:watch()和watchFile(),前者能监控文件或目录的更改,后者只能监控文件的更改。
watch()方法的监听器回调包含两个参数,第一个是事件类型(包括rename和change),第二个是触发事件的文件名称,如下所示。
~~~
fs.watch('./demo.txt', (eventType, filename) => {
console.log(eventType, filename);
});
~~~
执行node命令后,每次更改demo.txt文件,就会在控制台打印出下面这条语句。
~~~
$ node index.js
change demo.txt
~~~
虽然watch()方法的性能优于watchFile()方法,但是watch()不是一个跨平台的方法,其表现在各个平台中并非百分百一致(例如filename参数不能保证提供),而watchFile()是跨平台的。
**5)异步文件**
fs.promises是Node提供的一组备用的异步文件系统方法,它们会返回Promise对象而不是通过回调来处理结果。例如以Promise的方式使用stat()方法,如下所示。
~~~
const fsPromises = require('fs').promises;
fsPromises.stat('./demo.txt').then(stats => {
console.log(stats);
});
~~~
## 二、网络
Node可以处理的网络协议包括HTTP、TCP、HTTPS等,本节将会重点分析HTTP协议。Node中的http模块基于net、stream、events等模块,提供了一系列的网络传输的底层API,可创建HTTP服务器和客户端,包含重定向、代理、上传数据等功能。
**1)HTTP服务器**
通过http.createServer()方法就能创建HTTP服务器,其内部会调用net.Server()方法,返回一个http.Server实例。当服务被创建后,就能通过server.listen()方法监听一个端口。
在下面的示例中,监听的端口是8000,createServer()的回调函数包含两个参数:req和res,分别表示HTTP的请求和响应,前者是IncomingMessage类(一个可读流)的实例,后者是ServerResponse类(一个可写流)的实例。\_\_dirname是一个全局变量,保存着当前文件所处的路径。
~~~
const http = require('http');
const fs = require('fs');
const server = http.createServer(function (req, res) {
fs.readFile(__dirname + "/index.html", function (err, data) {
if (err) {
res.statusCode = 500;
res.end(String(err));
} else {
res.end(data);
}
});
}).listen(8000);
~~~
在回调函数中,可修改或解析响应报文,例如像上面当发生错误时,将状态码改成500。在浏览器中访问http://localhost:8000,就能通过end()方法在页面中输出index.html的文件内容。
注意,必须调用响应对象的end()方法结束此次响应,如果省略,那么页面将会一直处于加载中,阻塞内容渲染。
http.Server包含一组事件,例如connection和request,如下所示。前者会在建立新的TCP流时触发,后者会在每次请求服务器时触发。
~~~
server.on("connection", function (socket) {
console.log(connection");
});
server.on("request", function (req, res) {
console.log('request');
});
~~~
**2)重定向**
3XX格式的状态码用于重定向,例如在Node中实现302跳转,如下所示。
~~~
http.createServer(function (req, res) {
if(req.url == '/strick') {
res.writeHead(302, {'Location': 'http://www.pwstrick.com'});
}
res.end();
}).listen(8000);
~~~
当浏览器访问http://localhost:8000/strick时,才会执行重定向。writeHead()方法可一次性设置响应的状态码和所有的首部。如果只想设置单个响应首部,可以使用setHeader()方法。
**3)上传数据**
在实际的业务开发中,免不了上传数据的需求,例如表单提交、图像上传等。下面是一张form表单,包含一个文本框和一个提交按钮。
~~~html
~~~
点击提交按钮,会将整张表单提交到HTTP服务器(代码如下所示),假设文本框中输入的内容为“咖啡机strick”。
~~~
const http = require('http');
const querystring = require('querystring');
const server = http.createServer(function (req, res) {
//声明Content-Type响应首部,以免中文乱码
res.setHeader("Content-Type", "application/json; charset=utf-8");
const arr = [];
req.on("data", chunk => {
arr.push(chunk);
});
req.on("end", () => {
const buf = Buffer.concat(arr); //拼接Buffer数据
const params = querystring.decode(buf.toString());
console.log(params.name); //"咖啡机strick"
res.write(JSON.stringify(params)); //响应数据
res.end();
});
}).listen(8000);
~~~
在data事件中接收数据并添加到arr数组中,然后在end事件中由Buffer.concat()方法拼接Buffer数据。querystring模块的decode()方法可将查询字符串解析成一个对象。write()方法会将响应数据发送给客户端。
**4)客户端服务**
http模块提供了request()方法,可让客户端向服务器发起请求。在下面的示例中,postData变量是要发送的数据,options变量是各种配置参数,包括请求首部的信息。
~~~
const http = require('http');
const querystring = require('querystring');
const postData = querystring.stringify({
'name': '咖啡机strick'
});
const options = {
hostname: 'localhost',
port: 8000,
path: '/',
method: 'POST',
headers: {
'Content-Type': 'application/x-www-form-urlencoded',
'Content-Length': Buffer.byteLength(postData)
}
};
const req = http.request(options, (res) => {
const code = res.statusCode; //状态码
const headers = JSON.stringify(res.headers); //响应首部
res.setEncoding('utf8'); //为可读流设置字符编码
res.on('data', (chunk) => {
console.log(chunk); //响应数据
});
res.on('end', () => {
console.log('响应中已无数据');
});
});
req.write(postData);
req.end();
~~~
注意,在请求最后需要调用end()方法,结束本次请求。Node还提供了一个基于request()的便捷方法:get(),它会自动调用req.end()方法,并且请求方法是GET。
**5)代理**
代理是一种特殊的网络服务,允许一个客户端通过这个服务与目标服务器进行间接的连接,也就是在它们之间建立了一层中转,可用来过滤广告、控制内部资源的访问权限、保障终端的隐私或安全等。
http模块可搭建出一个简易的HTTP代理服务器,下面示例引用自《[Node.js硬实战](https://book.douban.com/subject/26937390/)》技巧52一节。
~~~
const http = require('http');
const url = require('url');
http.createServer(function (req, res) {
const options = url.parse(req.url); //一个URL对象
options.headers = req.headers;
req.on('data', chunk => { //将请求的原始数据发送给代理
proxyRequest.write(chunk);
});
req.on('end', chunk => { //完成原始请求
proxyRequest.end();
});
//复制原始请求
const proxyRequest = http.request(options, proxyResponse => {
proxyResponse.on('data', chunk => { //将响应的原始数据发送给客户端
res.write(chunk);
});
proxyResponse.on('end', chunk => { //完成代理请求
res.end();
});
//将响应报文发送给客户端
res.writeHead(proxyResponse.statusCode, proxyResponse.headers);
});
}).listen(8000);
~~~
url模块的parse()方法能将字符串转换成一个URL对象。在绑定请求对象的data事件后,就能将客户端的请求数据发送给代理。通过http.request()方法发起一次代理请求,并将服务器的响应数据发送给客户端。
*****
> 原文出处:
[博客园-Node.js躬行记](https://www.cnblogs.com/strick/category/1688575.html)
[知乎专栏-Node.js躬行记](https://zhuanlan.zhihu.com/pwnode)
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