极简 Node.js 入门系列教程 —— 3.2 文件读取

时间:2020-8-22 作者:admin

Node.js 提供了多种读取文件的 API

fs.readFile

fs.readFile(path[, options], callback)是最常用的读取文件方法,用于异步读取文件的全部内容

const fs = require('fs');

fs.readFile('./test.txt', (err, data) => {
  if (err) throw err;
  console.log(data);
});

回调会传入两个参数 (err, data),其中 data 是文件的内容,如果 options是字符串,则它指定字符编码:

fs.readFile('./test.txt', 'utf8', callback);

options 可以设置为对象

fs.readFile('./test.txt', { encoding: 'utf8', flag: 'r' }, callback);

fs.open、fs.read、fs.close

fs.readFile 使用相当简单,在大部分读取小文件的时候我们都应该使用这个方法,但 fs.readFile() 会把文件全部内容读取,如果想精确读取部分文件内容,Node.js 也提供了类似 C 语言 fopen、fgetc、fclose 的操作

在 Node.js 中读取一个文件同样有三步

  1. fs.open():分配(打开)文件描述符
  2. fs.read():读取文件内容
  3. fs.close():关闭文件描述符

> 在 POSIX 每个打开的文件系统都分配了一个称为文件描述符的数字。 文件系统操作使用文件描述符来标识和跟踪每个特定的文件。一旦被分配,则文件描述符可用于从文件读取数据、向文件写入数据、或请求关于文件的信息
> buffer 相关知识需要先行查看 > [Buffer](https://www.yuque.com/sunluyong/node/buffer) 章节

fs.open(path[, flags[, mode]], callback)

通过 fs.open 方法可以打开一个文件,获取分配到的文件描述符,方法参数含义:

  • path文件路径(实际还能是 Buffer、URL)
  • flags文件标志位,默认值 r(read 缩写),标识文件用于读取
  • mode文件模式,默认值 0o666 (rw-)可读写
  • callback
    • err
    • fd 分配到的文件描述符 (file description)

fs.read(fd, [options,] callback)

fs.read 用于从文件描述符中读取数据,方法参数含义:

  • fd文件描述符
  • options可选项,不设置使用下述默认值
    • buffer:数据(从 fd 读取)将被写入的缓冲区,默认会申请一个新的缓冲区 Buffer.alloc(16384)
    • offset:buffer 开始写入的偏移量,默认值为 0
    • length:需要读取的字节数,默认使用 buffer.length
    • position:从文件中开始读取数据的位置;如果 position 为 null,则从当前文件位置读取,并重置文件位置到上次位置;如果 position 是整数,则文件位置会被保持。默认值为 null
  • callback
    • err
    • bytesRead
    • buffer

fs.read 还有一个需要把参数写全的重载 fs.read(fd, buffer, offset, length, position, callback)

fs.close(fs, callback)

fs.close 用于关闭文件描述符,大多数操作系统都会限制同时打开的文件描述符数量,因此当操作完成时关闭描述符非常重要。 如果不这样做将导致内存泄漏,最终导致应用程序崩溃

demo

test.txt

0123456789
abcdefghigklmnopqrstuvwxyz
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
const fs = require('fs');
const promisify = require('util').promisify;

const open = promisify(fs.open);
const read = promisify(fs.read);
const close = promisify(fs.close);

async function test() {
  const fd = await open('./test.txt');
  const readOptions = {
    // buffer: Buffer.alloc(26), 异步调用默认可以不设置,如果希望读取的字节写入指定的缓冲区可以指定
    position: 11, // 从第 11 个字节开始读取,读取后文件位置被重置
    length: 26, // 读取 26 个字节
  };

  const { bytesRead: bytesRead1, buffer: buf1  } = await read(fd, readOptions);

  console.log(`第一次读取字节数: ${bytesRead1}`);
  console.log(`第一次读取数据内容: ${buf1.toString()}`);

  // 不指定 position,文件位置每次读取后会保持
  const { bytesRead: bytesRead2, buffer: buf2 } = await read(fd, { length: 1 });
  console.log(`第二次从文件重置后位置读取 ${bytesRead2} 字节内容: ${buf2.toString()}`);

  const { bytesRead: bytesRead3, buffer: buf3 } = await read(fd, { length: 1 });
  console.log(`第三次从文件当前位置读取 ${bytesRead3} 字节内容: ${buf3.toString()}`);

  await close(fd);
  console.log(`文件描述符 ${fd} 已关闭`);
}

test();
第一次读取字节数: 26
第一次读取数据内容: abcdefghigklmnopqrstuvwxyz
第二次从文件重置后位置读取 1 字节内容: 0
第三次从文件当前位置读取 1 字节内容: 1
文件描述符 20 已关闭
  • 程序第一次从第 11 个字节开始读取 test.txt内容,一共读取 26 个字节
  • 第一次读取设置了 position 属性,读取完成后文件指针位置被重置为 0
  • 第二次读取没有设置 position 读取一个字节后,文件位置停留在 1
  • 第三次读取直接从文件位置 1 开始读取

除非希望精确控制,否则不要使用这种方式读取文件,手工控制缓冲区、文件位置指针很容易出现各种意外状况

fs.createReadStream

对于大文件读取一般使用流的方式,关于流的简单原理在后面章节有专门介绍,本章介绍一下使用 fs 创建可读文件流
fs.createReadStream(path[, options])

  1. path
  2. options(比较常用的有)
    • fd: 如果指定了 fd,则 ReadStream 会忽略 path 参数,使用指定的文件描述符(不会再次触发 open 事件)
    • autoClose: 默认值: true,文件读取完成或者出现异常时是否自动关闭文件描述符
    • start: 开始读取位置
    • end: 结束读取位置
    • highWaterMark: 默认值: 64 * 1024,普通可读流一般是 16k

流的各个状态会有对应的事件抛出,还是读取上文用过的 test.txt文件

const fs = require('fs');

const rs = fs.createReadStream('./test.txt', { start: 11, end: 36 });

rs.on('open', fd => {
  console.log(`文件描述符 ${fd} 已分配`);
});

rs.on('ready', () => {
  console.log('文件已准备好');
});

rs.on('data', chunk => {
  console.log('读取文件数据:', chunk.toString());
});

rs.on('end', () => {
  console.log('文件读取完成');
});

rs.on('close', () => {
  console.log('文件已关闭');
});

rs.on('error', (err) => {
  console.log('文件读取发生发生异常:', err.stack);
});
文件描述符 20 已分配
文件已准备好
读取文件数据: abcdefghigklmnopqrstuvwxyz
文件读取完成
文件已关闭

可读流详细操作参考:可读流 www.yuque.com/sunluyong/n…

极简 Node.js 入门系列教程:www.yuque.com/sunluyong/n…

本文更佳阅读体验:www.yuque.com/sunluyong/n…

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