临时文件处理

临时文件处理的基本概念

临时文件是程序运行过程中产生的中间文件，通常用于缓存、数据传输或临时存储。Node.js提供了多种方式处理临时文件，包括创建、读写、删除等操作。操作系统通常有专门的临时目录，比如Linux的/tmp或Windows的%TEMP%。

const os = require('os');
const path = require('path');

const tempDir = os.tmpdir();
console.log(`系统临时目录: ${tempDir}`);

const tempFile = path.join(tempDir, 'example.tmp');
console.log(`临时文件路径: ${tempFile}`);

创建临时文件

Node.js核心模块fs可以用来创建临时文件。最简单的方式是使用fs.writeFile同步或异步地创建文件。

const fs = require('fs');

// 异步创建临时文件
fs.writeFile(tempFile, '临时内容', (err) => {
  if (err) throw err;
  console.log('临时文件已创建');
});

// 同步方式
try {
  fs.writeFileSync(tempFile, '临时内容');
  console.log('临时文件已创建');
} catch (err) {
  console.error(err);
}

使用第三方库处理临时文件

手动管理临时文件容易出错，推荐使用专门的库如tmp：

const tmp = require('tmp');

tmp.file((err, path, fd, cleanupCallback) => {
  if (err) throw err;
  console.log(`临时文件: ${path}`);
  
  // 使用完毕后清理
  cleanupCallback();
});

tmp库会自动生成唯一文件名，并提供清理回调。它还支持配置选项：

tmp.file({
  mode: 0o644,
  prefix: 'pre_',
  postfix: '.tmp'
}, (err, path) => {
  // 处理文件
});

临时目录的处理

有时需要创建整个临时目录而非单个文件：

const fs = require('fs');
const os = require('os');
const path = require('path');

const tempDir = path.join(os.tmpdir(), 'my_temp_dir');

// 创建临时目录
fs.mkdir(tempDir, { recursive: true }, (err) => {
  if (err) throw err;
  
  // 在目录中创建文件
  const tempFile = path.join(tempDir, 'file.txt');
  fs.writeFile(tempFile, '内容', (err) => {
    // 处理文件
  });
});

临时文件的安全考虑

处理临时文件时需注意：

1. 设置合适的文件权限
2. 确保文件名不可预测，防止冲突或攻击
3. 及时清理不再需要的文件

const crypto = require('crypto');

// 生成随机文件名
function generateTempName() {
  return crypto.randomBytes(16).toString('hex') + '.tmp';
}

const secureTempFile = path.join(os.tmpdir(), generateTempName());

跨平台临时文件处理

不同操作系统处理临时文件的方式略有差异：

function getPlatformTempDir() {
  if (process.platform === 'win32') {
    return process.env.TEMP || process.env.TMP || os.tmpdir();
  } else {
    return os.tmpdir();
  }
}

高级临时文件模式

对于需要高性能的场景，可以使用内存文件系统：

const { Volume } = require('memfs');

// 创建内存文件系统
const fs = Volume.fromJSON({ '/tempfile': '内容' });

// 像普通fs一样使用
fs.readFile('/tempfile', (err, data) => {
  console.log(data.toString());
});

临时文件的生命周期管理

良好的实践是使用try-finally确保文件被清理：

const fs = require('fs');
const tempFile = path.join(os.tmpdir(), 'temp.txt');

try {
  fs.writeFileSync(tempFile, '重要数据');
  // 处理文件...
} finally {
  try {
    fs.unlinkSync(tempFile);
  } catch (cleanupErr) {
    console.error('清理失败:', cleanupErr);
  }
}

临时文件与流处理

Node.js流可以与临时文件结合：

const fs = require('fs');
const { pipeline } = require('stream');

const tempFile = path.join(os.tmpdir(), 'stream.tmp');
const writeStream = fs.createWriteStream(tempFile);
const readStream = fs.createReadStream('/path/to/source');

pipeline(readStream, writeStream, (err) => {
  if (err) {
    console.error('管道传输失败', err);
  } else {
    console.log('临时文件写入完成');
  }
});

临时文件在测试中的应用

测试中常用临时文件作为模拟：

const test = require('ava');
const tmp = require('tmp-promise');
const fs = require('fs').promises;

test('文件处理测试', async t => {
  const { path, cleanup } = await tmp.file();
  
  try {
    await fs.writeFile(path, '测试内容');
    const content = await fs.readFile(path, 'utf8');
    t.is(content, '测试内容');
  } finally {
    await cleanup();
  }
});

临时文件与子进程

临时文件可用于进程间通信：

const { spawn } = require('child_process');
const tmp = require('tmp');
const fs = require('fs');

tmp.file((err, path) => {
  if (err) throw err;
  
  fs.writeFileSync(path, '数据');
  
  const child = spawn('processor', [path]);
  child.on('exit', () => {
    fs.unlinkSync(path);
  });
});

临时文件的最佳实践

1. 使用os.tmpdir()获取系统临时目录
2. 考虑使用tmp等库简化管理
3. 确保及时清理临时文件
4. 处理可能出现的错误
5. 考虑文件权限和安全性

const { withTempFile } = require('temp-file-utils');

withTempFile(async (tempPath) => {
  // 在此代码块内使用临时文件
  // 退出时自动清理
}, { prefix: 'app_' });