文件基础知识

Node.js fs模块，全称是file system模块，即文件系统模块，顾名思义，这个模块是用来操作文件。而我们常用的文件操作有：打开文件，关闭文件，读取文件数据，写入数据到文件，创建文件夹（目录），删除文件夹（目录），移动文件到文件夹（目录）中。

但是在讨论文件操作之前，我们必须要了解一些文件系统的基本知识。

文件是啥？

其实这个问题不能算是问题，无论是windows系统，还是linux系统，进入之后，我们最常操作的就是文件，比如打开一个txt文本文件，打开一个jpg图片文件，打开一个exe可执行文件，这里其实想说的是文件夹（目录），也算是文件。在文件系统中，文件夹（目录）也算是文件的一种。

文件权限位

使用过linux系统的小伙伴一定对文件权限位很熟悉，而常使用windows系统的小伙伴可能就它不感冒了。其实无论是linux系统还是，windows系统的文件系统都有文件权限位。

文件权限位就是用来说明文件的权限的，即谁可以对文件进行哪些操作。

其中“谁”可以是： 文件所有者，文件所属组，其他用户

“哪些操作”可以是：读，写，执行

每个文件都具备：文件所有者，文件所属组，其他用户 三个用户

每个用户都具备：读，写，执行 三种权限

所以最大权限值是 7（可读可写可执行），最小权限值是 0（不可读不可写不可执行）

我们可以使用命令窗口输入命令 ls -al，来查看文件的权限

我们选取两个代表，分别是文件夹的权限，文件的权限

所以一个文件完整的权限值 在 000 ~ 777 之间

文件描述符

在文件系统之中，我们可以打开多个文件，那么文件系统如何识别多个文件呢？

通过文件名？那肯定存在文件同名的情况

通过文件内容hash值？那肯定存在拷贝文件，即hash值相同的文件

所以为了能够唯一定位到打开的某个文件，文件系统需要使用文件描述符去描述一个唯一的文件，并且可以根据我呢见描述符找到对应的文件。

windows，linux系统的文件系统都有这套机制，而Node.js 自身的fs模块也有这样一套机制，Node.js 的文件描述符很简单，即第一个打开的文件就标记位0，第二个打开的文件就标记为1，当文件关闭，则回收其文件标识符，方便后续循环利用。

文件操作符

有时候，我们打开一个文件只是为了读取其中的内容，有时候我们打开一个文件是为了修改其中的内容，有时候，我们打开一个文件是为了读取和写入内容，所以如果文件系统知道了我们打开文件的目的是什么，就可以提前准备。所以文件系统在我们打开某个文件前，需要我们给出文件操作符，即我们打开文件的目的是什么。常见的文件操作符有 r (读), w (写)，r+(读写)，w+(读写)。

那么为什么我们需要告知文件系统我们打开文件的目的呢？

比如，我们读取一个文件的前提是要有这个文件，如果我们读取的文件不存在，则文件系统需要给我们报错。

而我们写入数据到一个文件，则该文件不需要一定是存在的，可以不存在，即当我们写入数据到文件完成后，再创建文件也可以。

所以同样是文件不存在，但是不同的文件操作对应不同的结果。这就是我们需要提供文件操作符给文件系统的原因。

通过上面的基础知识了解，我们发现要操作一个文件，前提必然是打开文件，而打开文件时，需要注意很多东西，比如打开文件会得到一个文件描述符，打开文件前需要指定文件操作符，以及权限位。所以我们来看看fs模块提供的打开文件的操作。

fs.open & fs.openSync

fs.open的形参含义

fs.open(path, flags, mode, callback)参数含义如下

这里我们对输入的实参值逐一解释下：

为什么path参数建议使用绝对路径

path.resolve('text.txt') 会得到一个绝对路径

虽然fs所有方法都支持相对路径，但是我们不提倡使用相对路径，因为相对路径会产生意外的错误，我们印象中的相对路径应该是当前文件test.js所在文件夹的路径，但是实际上相对路径是node命令执行时所在路径

 第一个node执行时，所在路径是D盘根目录，此时node执行结果为undefined，因为fs.open的文件路径是 D:\test.txt，因为fs.open相对路径使用的是node命令执行所在目录。

第二个node执行时，所在路径是D:\Desktop\test目录，刚好是test.js所在目录，也是test.txt所在目录，所以可以成功打开文件。

文件操作符有哪些

第二个参数是文件操作符，即打开文件后的操作是啥？是为了读取文件数据，还是写入数据到文件，还是读写，还是写读？默认值是 读取文件数据，即'r'。

常见的文件操作符，及其作用如下

文件权限位为啥是三位八进制数

第三个参数是设置文件权限位，这个其实就有点耍流氓了，我创建好一个文件之后，必然就已经指定好了文件的权限位，你这可好，直接选择忽视设置好的权限位，直接在打开文件前给你改了。只能说真是666啊。这里还有一个点要说一下，就是默认值0o666，对应的就是三个用户都是可读可写权限，这里为啥使用八进制呢？因为权限位就是三位二进制数，比如可读100，可写010，可执行001，而三位二进制数就对应一位八进制数。

错误优先的回调函数及文件描述符为啥是3开始

第四个参数是一个callback回调函数，因为当前fs.open是一个异步操作，即打开文件的动作是异步的，晚于同步代码执行，所以打开文件后的回调就是异步回调，当打开文件的I/O操作完成后，该回调函数会被推入到poll队列中，等待事件循环取出后执行。

另外有一点需要注意，Node.js中提倡异步回调函数的形参设计都是错误优先的，即err形参放在第一个，其他形参放在第二个及之后。而Node.js内置的模块的方法的异步回调函数都是错误优先的。

还有，callback回调函数除了错误优先的err参数外，还有一个fd形参，即file descriptor，文件描述符，Node.js的文件系统中打开第一个文件fd为0，打开第二个文件fd为1，打开第三个文件fd为2，打开第四个文件fd为4，以此类推。

那么这里fs.open明明是打开的第一个文件，为啥fd是3呢？

因为我们这里的fs.open打开的不是第一个文件，Node.js在启动过程中会打开三个文件流，分别是 标准输入，标准输出，标准错误，且是长期打开的，只有Node应用关闭后，才释放

所以我们使用fs.open打开文件，必然只能是Node文件系统中第四个打开的文件，所以对应fd为3。

而fs.open操作最重要的作用就是获取fd，方便后续文件读写操作时，根据fd找到对应的文件。

如何将fd暴露出去

在这里我们其实可以思考一个问题，如何将callback中的fd暴露出去，即暴露到callback外面，例如下面这个例子

这里myFd打印的是undefined，为什么呢？

其实这就是简单的同步代码先执行，异步代码后执行。

console.log(myFd)是同步代码，所以先执行，但是此时异步回调callback还没有执行，所以myFd没有完成赋值，所以同步打印的是undefined。

那么为什么要将fd拿出来呢？其实就是为了防止回调地狱的产生。

解决方案有两种，Promise和async await，但是都略显复杂。

fs.openSync的使用场景

其实大部分情况下，打开文件都不会花费很长时间，即不会造成严重的同步阻塞，只是基于异步I/O设计，我们习惯使用异步操作去完成打开文件，但是代价却是复杂的代码编写。而Node.js也考虑到了这一点，所以fs模块下的文件操作，基本上都配置同步和异步两种方法。

就比如打开文件操作，有异步方法 fs.open ，也有同步方法 fs.openSync。

同步方法的缺点就是可能因为I/O操作造成同步阻塞，但是如果我们可以预知打开的文件不会造成阻塞的话，比如文件很小，此时我们使用fs.openSync就可以简化代码的书写，方便获取到fd。

此时就能同步地获取到fd了。