Obsidian_Note/随时随地/Nodejs 文件系统学习笔记.md

>这篇文章是 [Working with the file system on Node.js](https://2ality.com/2022/06/nodejs-file-system.html)学习过程中的个人总结和笔记，如果你对 Nodejs 中的文件系统感兴趣，我更建议你直接去看原文章。

## Node.js 文件系统 APIs 具有多种不同的风格

- 同步风格的函数调用 `fs.readFileSync(path, options?): string | Buffer`
- 异步风格的函数调用
	- 异步回调 `fs.readFile(path, options?, callback): void`
	- 异步 Promise `fsPromises.readFile(path, options?): Promise<string|Buffer>`

 它们在名称上很容易区分：
 - 异步回调的函数名，如 `fs.readFile()`
 - 异步 Promise 的函数名和异步回调的函数名相同，但是在不同的模块中，如 `fsPromises.readFile()`
 - 对于同步的函数名，则是在函数结尾加上 Sync 字样，如 `fs.readFileSync`


## 访问文件的方式

1. 可以通过字符串的方式读写文件
2. 可以打开读取流或写入流，并将文件分成更小的块，一次一个。流只允许顺序访问
3. 可以使用文件描述符或文件句柄，通过一个类似流的 API 获得顺序或是随机访问
	- 文件描述符 (File descriptors) 是一个用于表示文件的整数，Nodejs 中有很多函数可以管理文件描述符
4. 只有同步风格和异步回调风格的 API 使用文件描述符，对于异步 Promise 风格的 API，则有着更加抽象的类实现：文件句柄类 (class FileHandle)，它基于文件描述符


## 文件系统中的一些重要类 (Important classes)

### URLs：字符串文件系统路径的替代方案

当 Nodejs 的一个文件系统 API 支持字符串形式的路径参数，那么它通常也会支持 URL 的实例

```javascript
fs.readFileSync('/tmp/text-file.txt')
fs.readFileSync(new URL('file:///tmp/text-file.txt'))
```

手动转换文件路径看起来很容易，但是实际上隐藏着许多坑，所以更加推荐以下函数对路径进行转换：
- `url.pathToFileURL()`
- `url.fileURLToPath()`

### Buffers：在 Nodejs 中表示固定长度的字节序列，它是 Uint8Array 的子类，更多的在二进制文件中使用

由于 Buffer 实际上是 Uint8Array 的子类，和 URL 与 String 的关系相同，当 Nodejs 接受一个 Buffer 的同时，它也接受 Uint8Array，考虑到 Uint8Array 具有跨平台(cross-platform) 的特性，很多时候可能会更加合适

Buffers 可以做一件 Uint8Array 不能做到的事：以各种编码方式对文本进行编码和解码，如果我们需要在 Uint8Array 中编码或解码 UTF-8，我们可以使用 `class TextEncoder` 或是 `class TextDecoder`


## 文件系统中的文件读和写

### 读取文件并将其拆分为行

>这里将会用两个读取文件并按行拆分的例子演示 fs.readFile 和 stream 读取的差异

**fs.readFile**

```javascript
import * as fs from 'node:fs';
fs.readFileSync('text-file.txt', {encoding: 'utf-8'})
```

这种方法的优缺点：
- 优点：使用简单，在大多数情况下可以满足需求
- 缺点：对大文件而言并不是一个好的选择，因为它需要完整的读取完数据

按行拆分
```javascript
// 拆分不包含换行符
const RE_SPLIT_EOL = /\r?\n/;
function splitLines(str) {
	return str.split(RE_SPLIT_EOL);
}
// ['there', 'are', 'multiple', 'lines']
splitLines('there\r\nare\nmultiple\nlines');

// 拆分包含换行符
const RE_SPLIT_AFTER_EOL = /(?<=\r?\n)/;
function splitLinesWithEols(str) {
	return str.split(RE_SPLIT_AFTER_EOL);
}
// ['there\r\n', 'are\n', 'multiple\n', 'lines']
splitLinesWithEols('there\r\nare\nmultiple\nlines')
```

**stream**

原文章中使用的是跨平台的 web stream，且声明了两个 class (ChunksToLinesStream、ChunksToLinesTransformer)，类的代码太长这里就不贴出来了，这两个类也是实现 web stream 逐行读取的关键。
```javascript
import * as fs from "node:fs";
import { Readable } from "node:stream";

const nodeReadable = fs.createReadStream(
	"text-file.txt",
	{ encoding: 'utf-8' }
);
const webReadableStream = Readable.toWeb(nodeReadable);
// 逐行读取
// const lineStream = webReadableStream.pipeThrough(
// 	new ChunksToLinesStream();
// )
for await (const line of lineStream) {
	console.log(line);
}
```

web stream 是异步可迭代的，这也是为什么上述代码中需要使用 `for-await-of`