一、什么是fs模块？¶
在Node.js中，文件系统（File System）是处理文件和目录的核心模块，我们通常通过fs模块来操作。想象一下，如果你用浏览器写前端代码，只能在浏览器中操作内存里的数据，但Node.js是运行在服务器端的，它可以直接和电脑的硬盘打交道，而fs模块就是Node.js提供的“硬盘操作工具包”。
比如，我们可以用它读取本地的JSON文件、创建文件夹、写入日志等。fs模块的API分为同步和异步两种，同步方法会阻塞代码执行直到完成，而异步方法则不会，更适合高并发场景。
二、同步vs异步：该选哪种？¶
在开始写代码前，先搞清楚同步和异步的区别：
- 同步方法：像排队买奶茶，你必须站在那等，直到拿到奶茶才能继续。特点是简单直接，但会阻塞后续代码。
- 异步方法：像提前点单，下单后可以去做别的事，奶茶做好了会通知你。特点是非阻塞，效率更高，适合Node.js的单线程模型。
初学者建议：优先学习异步方法，它更符合Node.js的设计理念。如果逻辑简单（比如读取小文件），也可以用同步方法快速实现。
三、基础文件读写操作¶
1. 引入fs模块¶
首先，在代码里引入fs模块，就像引入工具包一样：
const fs = require('fs'); // 引入核心模块
2. 异步读取文件（readFile）¶
用fs.readFile方法异步读取文件，语法如下：
fs.readFile('文件路径', '编码格式', (err, data) => {
// 回调函数会在读取完成后执行
if (err) {
console.error('读取失败：', err);
return; // 出错时终止后续操作
}
console.log('文件内容：', data);
});
参数解释：
- 文件路径：可以是相对路径（如'./test.txt'）或绝对路径（如'/Users/yourname/test.txt'）。
- 编码格式：如'utf8'（返回字符串），不写则返回Buffer（二进制数据）。
- 回调函数：接收两个参数：err（错误信息）和data（文件内容）。
示例：创建一个test.txt文件，内容为"Hello, Node.js!"，执行以下代码：
const fs = require('fs');
// 异步读取test.txt（相对路径）
fs.readFile('./test.txt', 'utf8', (err, data) => {
if (err) {
console.error('读取失败：', err);
return;
}
console.log('文件内容：', data); // 输出：文件内容： Hello, Node.js!
});
3. 同步读取文件（readFileSync）¶
如果想让代码“顺序执行”，可以用同步方法fs.readFileSync，错误用try/catch捕获：
try {
const data = fs.readFileSync('./test.txt', 'utf8');
console.log('同步读取内容：', data);
} catch (err) {
console.error('同步读取失败：', err);
}
区别：同步方法会阻塞后续代码，直到文件读取完成。适合简单逻辑，比如初始化配置文件时。
4. 异步写入文件（writeFile）¶
用fs.writeFile写入文件，默认会覆盖已有内容（如果文件不存在则自动创建）：
fs.writeFile('output.txt', '这是写入的内容', (err) => {
if (err) {
console.error('写入失败：', err);
return;
}
console.log('写入成功！');
});
示例：执行后会在当前目录生成output.txt，内容为"这是写入的内容"。
注意：如果想追加内容而不是覆盖，用fs.appendFile：
fs.appendFile('output.txt', '\n这是追加的内容', (err) => {
if (err) {
console.error('追加失败：', err);
return;
}
console.log('追加成功！');
});
5. 路径处理：避免“找不到文件”的坑¶
路径是文件操作的关键，Node.js中path模块可以帮我们更安全地处理路径（如跨平台拼接路径）。先简单引入path模块：
const path = require('path');
常用路径方法：
- path.join(__dirname, 'subdir', 'file.txt')：拼接路径，自动处理/或\（Windows系统自动转换）。
- __dirname：当前模块所在目录的绝对路径（动态变量，永远指向当前文件所在文件夹）。
- __filename：当前模块的绝对路径（包含文件名）。
示例：用path.join拼接路径：
const fs = require('fs');
const path = require('path');
// 拼接路径：__dirname + 'data' + 'test.txt'
const filePath = path.join(__dirname, 'data', 'test.txt');
// 读取该路径下的文件
fs.readFile(filePath, 'utf8', (err, data) => {
if (err) {
console.error('路径错误：', err);
return;
}
console.log('正确读取到文件：', data);
});
四、目录操作：创建、读取、删除¶
1. 创建目录（mkdir）¶
用fs.mkdir创建目录，默认只创建最外层目录，嵌套目录需要递归创建：
fs.mkdir('./newDir', (err) => {
if (err) {
console.error('创建目录失败：', err);
return;
}
console.log('目录创建成功！');
});
递归创建多级目录：需要加recursive: true参数：
fs.mkdir('./a/b/c', { recursive: true }, (err) => { // 允许创建嵌套目录
if (err) {
console.error('创建多级目录失败：', err);
return;
}
console.log('多级目录创建成功！');
});
2. 读取目录内容（readdir）¶
用fs.readdir列出目录下的所有文件和子目录：
fs.readdir('./newDir', (err, files) => {
if (err) {
console.error('读取目录失败：', err);
return;
}
console.log('目录内容：', files); // 输出数组，如 ['file1.txt', 'subDir']
});
3. 删除目录（rmdir）¶
用fs.rmdir删除目录，仅支持删除空目录：
fs.rmdir('./emptyDir', (err) => { // 确保目录为空才能删除
if (err) {
console.error('删除目录失败：', err);
return;
}
console.log('目录删除成功！');
});
五、文件信息与权限检查¶
1. 检查文件是否存在（existsSync）¶
用fs.existsSync快速检查文件/目录是否存在（同步方法）：
const fs = require('fs');
const path = require('path');
const filePath = path.join(__dirname, 'test.txt');
if (fs.existsSync(filePath)) {
console.log('文件存在！');
fs.readFile(filePath, 'utf8', (err, data) => { /* ... */ });
} else {
console.log('文件不存在！');
}
2. 获取文件/目录信息（stat）¶
用fs.stat获取文件详细信息（大小、创建时间、是否为目录等）：
fs.stat('./test.txt', (err, stats) => {
if (err) {
console.error('获取信息失败：', err);
return;
}
console.log('是否为文件：', stats.isFile()); // true
console.log('文件大小：', stats.size, '字节'); // 15字节（示例）
});
六、常见问题与解决¶
1. 文件路径错误怎么办？¶
原因：相对路径的基准是“执行node命令的目录”，而非脚本所在目录。
解决：用__dirname（当前脚本所在目录）拼接路径，或直接用绝对路径。
// 错误示例（可能找不到文件）
fs.readFile('test.txt', ...); // 依赖执行node命令的位置
// 正确示例
fs.readFile(path.join(__dirname, 'test.txt'), ...); // 基于脚本位置的绝对路径
2. 如何处理大文件？¶
小文件用readFile/writeFile即可，但大文件（如视频、日志）会占用内存。此时推荐使用流（Stream），它会分块读取数据：
const fs = require('fs');
const readStream = fs.createReadStream('largeFile.txt');
const writeStream = fs.createWriteStream('copiedFile.txt');
// 管道流：数据从readStream流向writeStream
readStream.pipe(writeStream);
七、总结¶
fs模块是Node.js操作文件系统的基石，掌握它你就能实现：
- 读取配置文件、日志文件
- 创建/删除目录、文件
- 处理文件内容（读写、追加、复制）
实践建议：
1. 先从简单的“创建文件→写入内容→读取内容→删除文件”开始
2. 尝试用path模块处理不同平台的路径问题
3. 对比同步/异步方法的区别，理解事件循环和非阻塞I/O的优势
记住，编程学习没有捷径，多敲代码、多踩坑、多调试，才能真正掌握文件系统操作的精髓！