一、什麼是fs模塊？¶
在Node.js中，文件系統（File System）是處理文件和目錄的核心模塊，我們通常通過fs模塊來操作。想象一下，如果你用瀏覽器寫前端代碼，只能在瀏覽器中操作內存裏的數據，但Node.js是運行在服務器端的，它可以直接和電腦的硬盤打交道，而fs模塊就是Node.js提供的“硬盤操作工具包”。
比如，我們可以用它讀取本地的JSON文件、創建文件夾、寫入日誌等。fs模塊的API分爲同步和異步兩種，同步方法會阻塞代碼執行直到完成，而異步方法則不會，更適合高併發場景。
二、同步vs異步：該選哪種？¶
在開始寫代碼前，先搞清楚同步和異步的區別：
- 同步方法：像排隊買奶茶，你必須站在那等，直到拿到奶茶才能繼續。特點是簡單直接，但會阻塞後續代碼。
- 異步方法：像提前點單，下單後可以去做別的事，奶茶做好了會通知你。特點是非阻塞，效率更高，適合Node.js的單線程模型。
初學者建議：優先學習異步方法，它更符合Node.js的設計理念。如果邏輯簡單（比如讀取小文件），也可以用同步方法快速實現。
三、基礎文件讀寫操作¶
1. 引入fs模塊¶
首先，在代碼裏引入fs模塊，就像引入工具包一樣：
const fs = require('fs'); // 引入核心模塊
2. 異步讀取文件（readFile）¶
用fs.readFile方法異步讀取文件，語法如下：
fs.readFile('文件路徑', '編碼格式', (err, data) => {
// 回調函數會在讀取完成後執行
if (err) {
console.error('讀取失敗：', err);
return; // 出錯時終止後續操作
}
console.log('文件內容：', data);
});
參數解釋：
- 文件路徑：可以是相對路徑（如'./test.txt'）或絕對路徑（如'/Users/yourname/test.txt'）。
- 編碼格式：如'utf8'（返回字符串），不寫則返回Buffer（二進制數據）。
- 回調函數：接收兩個參數：err（錯誤信息）和data（文件內容）。
示例：創建一個test.txt文件，內容爲"Hello, Node.js!"，執行以下代碼：
const fs = require('fs');
// 異步讀取test.txt（相對路徑）
fs.readFile('./test.txt', 'utf8', (err, data) => {
if (err) {
console.error('讀取失敗：', err);
return;
}
console.log('文件內容：', data); // 輸出：文件內容： Hello, Node.js!
});
3. 同步讀取文件（readFileSync）¶
如果想讓代碼“順序執行”，可以用同步方法fs.readFileSync，錯誤用try/catch捕獲：
try {
const data = fs.readFileSync('./test.txt', 'utf8');
console.log('同步讀取內容：', data);
} catch (err) {
console.error('同步讀取失敗：', err);
}
區別：同步方法會阻塞後續代碼，直到文件讀取完成。適合簡單邏輯，比如初始化配置文件時。
4. 異步寫入文件（writeFile）¶
用fs.writeFile寫入文件，默認會覆蓋已有內容（如果文件不存在則自動創建）：
fs.writeFile('output.txt', '這是寫入的內容', (err) => {
if (err) {
console.error('寫入失敗：', err);
return;
}
console.log('寫入成功！');
});
示例：執行後會在當前目錄生成output.txt，內容爲"這是寫入的內容"。
注意：如果想追加內容而不是覆蓋，用fs.appendFile：
fs.appendFile('output.txt', '\n這是追加的內容', (err) => {
if (err) {
console.error('追加失敗：', err);
return;
}
console.log('追加成功！');
});
5. 路徑處理：避免“找不到文件”的坑¶
路徑是文件操作的關鍵，Node.js中path模塊可以幫我們更安全地處理路徑（如跨平臺拼接路徑）。先簡單引入path模塊：
const path = require('path');
常用路徑方法：
- path.join(__dirname, 'subdir', 'file.txt')：拼接路徑，自動處理/或\（Windows系統自動轉換）。
- __dirname：當前模塊所在目錄的絕對路徑（動態變量，永遠指向當前文件所在文件夾）。
- __filename：當前模塊的絕對路徑（包含文件名）。
示例：用path.join拼接路徑：
const fs = require('fs');
const path = require('path');
// 拼接路徑：__dirname + 'data' + 'test.txt'
const filePath = path.join(__dirname, 'data', 'test.txt');
// 讀取該路徑下的文件
fs.readFile(filePath, 'utf8', (err, data) => {
if (err) {
console.error('路徑錯誤：', err);
return;
}
console.log('正確讀取到文件：', data);
});
四、目錄操作：創建、讀取、刪除¶
1. 創建目錄（mkdir）¶
用fs.mkdir創建目錄，默認只創建最外層目錄，嵌套目錄需要遞歸創建：
fs.mkdir('./newDir', (err) => {
if (err) {
console.error('創建目錄失敗：', err);
return;
}
console.log('目錄創建成功！');
});
遞歸創建多級目錄：需要加recursive: true參數：
fs.mkdir('./a/b/c', { recursive: true }, (err) => { // 允許創建嵌套目錄
if (err) {
console.error('創建多級目錄失敗：', err);
return;
}
console.log('多級目錄創建成功！');
});
2. 讀取目錄內容（readdir）¶
用fs.readdir列出目錄下的所有文件和子目錄：
fs.readdir('./newDir', (err, files) => {
if (err) {
console.error('讀取目錄失敗：', err);
return;
}
console.log('目錄內容：', files); // 輸出數組，如 ['file1.txt', 'subDir']
});
3. 刪除目錄（rmdir）¶
用fs.rmdir刪除目錄，僅支持刪除空目錄：
fs.rmdir('./emptyDir', (err) => { // 確保目錄爲空才能刪除
if (err) {
console.error('刪除目錄失敗：', err);
return;
}
console.log('目錄刪除成功！');
});
五、文件信息與權限檢查¶
1. 檢查文件是否存在（existsSync）¶
用fs.existsSync快速檢查文件/目錄是否存在（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. 獲取文件/目錄信息（stat）¶
用fs.stat獲取文件詳細信息（大小、創建時間、是否爲目錄等）：
fs.stat('./test.txt', (err, stats) => {
if (err) {
console.error('獲取信息失敗：', err);
return;
}
console.log('是否爲文件：', stats.isFile()); // true
console.log('文件大小：', stats.size, '字節'); // 15字節（示例）
});
六、常見問題與解決¶
1. 文件路徑錯誤怎麼辦？¶
原因：相對路徑的基準是“執行node命令的目錄”，而非腳本所在目錄。
解決：用__dirname（當前腳本所在目錄）拼接路徑，或直接用絕對路徑。
// 錯誤示例（可能找不到文件）
fs.readFile('test.txt', ...); // 依賴執行node命令的位置
// 正確示例
fs.readFile(path.join(__dirname, 'test.txt'), ...); // 基於腳本位置的絕對路徑
2. 如何處理大文件？¶
小文件用readFile/writeFile即可，但大文件（如視頻、日誌）會佔用內存。此時推薦使用流（Stream），它會分塊讀取數據：
const fs = require('fs');
const readStream = fs.createReadStream('largeFile.txt');
const writeStream = fs.createWriteStream('copiedFile.txt');
// 管道流：數據從readStream流向writeStream
readStream.pipe(writeStream);
七、總結¶
fs模塊是Node.js操作文件系統的基石，掌握它你就能實現：
- 讀取配置文件、日誌文件
- 創建/刪除目錄、文件
- 處理文件內容（讀寫、追加、複製）
實踐建議：
1. 先從簡單的“創建文件→寫入內容→讀取內容→刪除文件”開始
2. 嘗試用path模塊處理不同平臺的路徑問題
3. 對比同步/異步方法的區別，理解事件循環和非阻塞I/O的優勢
記住，編程學習沒有捷徑，多敲代碼、多踩坑、多調試，才能真正掌握文件系統操作的精髓！