8 流与文件处理之文件读取与写入

在上篇中，我们学习了流的类型与应用，了解了流在Node.js中的重要性和基本用法。在本篇教程中，我们将深入探讨如何利用流来处理文件的读取与写入，掌握实用的场景与最佳实践。随后，我们会将学习的内容与下篇主题“流的组合与转换”衔接起来。

文件读取

Node.js 提供了 fs 模块来进行文件系统的操作。我们可以使用 fs 模块的流接口来高效地读取文件。以下是读取文件的基本流程：

1. 引入 fs 模块；
2. 创建一个可读流；
3. 处理数据和结束事件。

让我们通过一个简单的案例来演示文件的读取。

示例：读取文本文件

假设我们有一个名为 example.txt 的文本文件，内容为：

Hello, Node.js!
Welcome to file streaming.

下面是读取该文本文件的代码示例：

const fs = require('fs');

// 创建可读流
const readableStream = fs.createReadStream('example.txt', { encoding: 'utf8' });

// 处理数据事件
readableStream.on('data', (chunk) => {
    console.log(`读取到的数据：${chunk}`);
});

// 处理结束事件
readableStream.on('end', () => {
    console.log('文件读取完成。');
});

// 处理错误事件
readableStream.on('error', (err) => {
    console.error('读取文件时发生错误：', err);
});

在上述代码中，我们首先创建了一个可读流，并指定了编码格式为 utf8。通过监听 data 事件，我们可以逐块读取文件的内容。end 事件在文件读取完毕时触发，而 error 事件则处理在读取过程中可能发生的错误。

文件写入

同样地，Node.js 也提供了流的方式来写入文件。使用 fs 模块中的 createWriteStream 方法，我们可以创建一个可写流，将数据写入文件。下面是文件写入的基本流程：

1. 引入 fs 模块；
2. 创建一个可写流；
3. 写入数据并处理结束事件。

示例：写入文本文件

接下来，我们将创建一个新文件并写入一些内容。这里我们将写入如下内容：

This is a test file.
Node.js file operations are fun!

下面是写入文件的代码示例：

const fs = require('fs');

// 创建可写流
const writableStream = fs.createWriteStream('output.txt');

// 用于写入数据
writableStream.write('This is a test file.\n');
writableStream.write('Node.js file operations are fun!\n');

// 结束写入
writableStream.end();

// 处理finish事件
writableStream.on('finish', () => {
    console.log('文件写入完成。');
});

// 处理错误事件
writableStream.on('error', (err) => {
    console.error('写入文件时发生错误：', err);
});

在上述代码中，我们创建了一个可写流，并使用 write 方法将数据逐行写入文件。当所有数据都写入完成后，我们调用 end 方法，表示写入结束。同样，我们也监听了 finish 和 error 事件。

使用管道处理文件读取与写入

一个非常有用的特性是，我们可以将可读流与可写流通过管道链接起来，简化文件的读取与写入过程。例如，我们可以将一个文件的内容直接复制到另一个文件中，如下所示：

示例：文件复制

假设我们需要将 example.txt 文件的内容复制到 copy.txt 中，代码示例如下：

const fs = require('fs');

// 创建可读流
const readableStream = fs.createReadStream('example.txt');

// 创建可写流
const writableStream = fs.createWriteStream('copy.txt');

// 使用管道
readableStream.pipe(writableStream);

// 处理finished事件
writableStream.on('finish', () => {
    console.log('文件复制完成。');
});

// 处理错误事件
readableStream.on('error', (err) => {
    console.error('读取文件时发生错误：', err);
});

writableStream.on('error', (err) => {
    console.error('写入文件时发生错误：', err);
});

在这个示例中，pipe 方法将可读流与可写流连接在一起。所有从 example.txt 中读取的数据都会被写入到 copy.txt 中。这样，我们就实现了文件的快速复制。

小结

通过本篇教程，我们深入探讨了如何在Node.js中使用流实现文件的读取与写入，以及流之间的管道操作。流的使用可以使我们在处理大文件时更加高效和流畅。它避免了将整个文件一次性读入内存，降低了内存的使用。

在下一篇中，我们将继续讨论流的组合与转换，进一步提升我们对Node.js流的理解与应用能力。

希望你在文件读取与写入的过程中有所收获！如果有任何疑问或者更多的案例需要探讨，请随时提问。