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Node系列 · Node基础：基础内置模块

Node 内置的核心模块里，os/path/url/util是"几乎每个项目都会用"的四件套。它们不依赖任何第三方包，跨平台行为一致；理解它们的真实行为能避免一类经典的"在我电脑能跑"问题。

一、`os`：与操作系统交互

os模块提供操作系统层面的查询能力——CPU、内存、用户目录、网络接口等。常用 API：

API	返回类型	用途
`os.EOL`	string	当前系统的行结束符（`\n`/`\r\n`）
`os.arch()`	string	CPU 架构（`'arm64'`/`'x64'`）
`os.cpus()`	array	每颗逻辑 CPU 核心信息
`os.freemem()`	number	空闲内存字节数
`os.totalmem()`	number	总内存字节数
`os.homedir()`	string	当前用户目录
`os.hostname()`	string	主机名
`os.tmpdir()`	string	系统临时目录
`os.platform()`	string	平台标识（`'darwin'`/`'linux'`/`'win32'`）
`os.uptime()`	number	系统启动到现在的秒数
`os.networkInterfaces()`	object	网络接口列表

典型应用：

// 根据 CPU 核心数决定要不要起 worker const cpuCount = os.cpus().length; const workers = Math.max(1, cpuCount - 1); // 把日志写到系统临时目录 const logDir = path.join(os.tmpdir(), 'my-app-logs'); fs.mkdirSync(logDir, { recursive: true });

::: warning
不要拿os.cpus().length当真实物理核心数。它返回的是逻辑核心数（含超线程）。Node 单进程只能用一个 CPU 核心，物理多核需要 Worker Threads 或多进程。
:::

二、`path`：跨平台路径处理

path模块的核心价值是屏蔽 Windows / POSIX 路径差异。Node 代码里永远不要直接拼字符串路径，全部走pathAPI。

2.1 核心 API

API	作用	示例
`path.basename(p)`	取文件名	`path.basename('/a/b/c.txt')`→`'c.txt'`
`path.dirname(p)`	取目录	`path.dirname('/a/b/c.txt')`→`'/a/b'`
`path.extname(p)`	取后缀	`path.extname('/a/b/c.txt')`→`'.txt'`
`path.join(...p)`	拼接多段路径	`path.join('/a', 'b', 'c.txt')`→`'/a/b/c.txt'`
`path.resolve(...p)`	解析为绝对路径	`path.resolve('c.txt')`→`<cwd>/c.txt`
`path.relative(from, to)`	计算相对路径	`path.relative('/a/b', '/a/c/d')`→`'../c/d'`
`path.isAbsolute(p)`	是否绝对路径	`path.isAbsolute('/a')`→`true`
`path.normalize(p)`	规范化路径	`path.normalize('/a//b/./c')`→`'/a/b/c'`
`path.sep`	当前系统的路径分隔符	Linux`\\`(实际 /) / Windows`\`
`path.delimiter`	环境变量分隔符	Linux`:`/ Windows`;`

2.2`join`vs`resolve`

两个看着像，行为差异很大：

// join：纯拼接，结果是不是绝对路径看输入 path.join('/a', 'b', 'c.txt'); // '/a/b/c.txt' path.join('a', 'b', 'c.txt'); // 'a/b/c.txt' // resolve：从右往左拼，遇到绝对路径就重置起点 path.resolve('a', 'b', 'c.txt'); // <cwd>/a/b/c.txt path.resolve('/a', 'b', '/c.txt'); // '/c.txt'（遇到 /c.txt 重置）

2.3 跨平台注意事项

// ❌ 错误：直接拼字符串 const filePath = __dirname + '/config/' + filename; // ✅ 正确：用 path.join const filePath = path.join(__dirname, 'config', filename); // ❌ 错误：硬编码分隔符 const tmpPath = '/tmp/' + name; // ✅ 正确：用 os.tmpdir() + path.join const tmpPath = path.join(os.tmpdir(), name);

三、`url`：URL 解析与构造

url模块提供 WHATWG URL 标准实现（Node 10+）。

3.1 核心 API

API	用途
`new URL(input, base?)`	构造一个 URL 对象
`URLSearchParams`	URL 查询字符串解析
`url.fileURLToPath(url)`	`file://`URL → 路径
`url.pathToFileURL(path)`	路径 →`file://`URL

3.2 URL 对象

const u = new URL('https://user:pass@example.com:8080/path/to?x=1&y=2#hash'); u.protocol; // 'https:' u.host; // 'example.com:8080' u.hostname; // 'example.com' u.port; // '8080' u.pathname; // '/path/to' u.search; // '?x=1&y=2' u.hash; // '#hash' u.username; // 'user' u.password; // 'pass' u.origin; // 'https://example.com:8080'

3.3 查询参数

const u = new URL('https://example.com/api?x=1&y=2'); // 读取 u.searchParams.get('x'); // '1' u.searchParams.getAll('x'); // ['1'] u.searchParams.has('z'); // false // 增删改 u.searchParams.append('z', '3'); u.searchParams.set('x', '10'); u.searchParams.delete('y'); // 序列化 u.toString(); // 'https://example.com/api?x=10&z=3' // 单独构造 const params = new URLSearchParams({ foo: '1', bar: '2' }); params.toString(); // 'foo=1&bar=2'

3.4 路径与 URL 互转

import { fileURLToPath, pathToFileURL } from 'node:url'; // path → file:// URL pathToFileURL('/usr/local/bin'); // 'file:///usr/local/bin' // file:// URL → path fileURLToPath('file:///usr/local/bin'); // '/usr/local/bin'

ESM 模块下import.meta.url是file://URL，要拿路径必须fileURLToPath转一次（CJS 下直接是__dirname）。

四、`util`：工具函数集合

util模块聚集了各种"杂项但有用"的工具。

4.1 类型判断

util.isArray([]); // true util.isDate(new Date()); // true util.isRegExp(/x/); // true util.types.isPromise(Promise.resolve()); // true util.types.isMap(new Map()); // true util.types.isSet(new Set()); // true util.types.isArrayBuffer(new ArrayBuffer(8)); // true

::: tip
Node 10+ 之后Array.isArray/instanceof已经够用，util.isArray等被视为遗留 API。新代码建议用util.types或原生Array.isArray。
:::

4.2 回调与 Promise 互转

// 旧的 CJS 回调风格 API：(err, value) => {...} // 想用 async/await？util.promisify 把它包成返回 Promise 的函数 const fs = require('fs'); const readFile = util.promisify(fs.readFile); const data = await readFile('./config.json', 'utf-8'); // 反向：Promise 风格 API 想给老代码用？util.callbackify const asyncAdd = async (a, b) => a + b; const cbAdd = util.callbackify(asyncAdd); cbAdd(1, 2, (err, sum) => { console.log(sum); // 3 });

4.3 继承（`inherits`）

// ES6 class 时代几乎不用——直接用 extends 即可 // 留给老代码理解 function Animal() {} Animal.prototype.greet = function () { return 'hello'; }; function Dog() {} util.inherits(Dog, Animal); Dog.prototype.bark = function () { return 'woof'; }; const d = new Dog(); d.greet(); // 'hello' d.bark(); // 'woof'

4.4 深度严格比较

util.isDeepStrictEqual( { a: 1, b: [1, 2] }, { a: 1, b: [1, 2] } ); // true // 与 '===' 的关键区别：递归比较对象、数组、Map、Set 1 === 1; // true { a: 1 } === { a: 1 }; // false util.isDeepStrictEqual( { a: 1 }, { a: 1 } ); // true

4.5 调试输出

const obj = { a: 1, b: { c: [1, 2, 3] } }; console.log(util.inspect(obj, { depth: 4, colors: true }));

util.inspect是console.log内部实现，可以指定深度、颜色、隐藏字段等。调试复杂对象时比直接JSON.stringify信息更全（保留函数、undefined、循环引用）。

五、其他常用内置模块速览

模块	用途	备注
`querystring`	URL 查询字符串	`URLSearchParams`已覆盖大部分场景
`assert`	断言（单元测试）	Node 自带测试时用，jest 流行后少用
`events`	EventEmitter	见第 12 章
`stream`	流处理	见第 7 章
`crypto`	加密 / hash	见后续章节
`zlib`	压缩 / 解压	gzip / deflate
`child_process`	子进程	spawn / exec / fork

六、最佳实践

场景	推荐做法	反例
拼接文件路径	`path.join`/`path.resolve`	字符串`+`拼
读用户目录	`os.homedir()`	假设是`/home/x`
写临时文件	`os.tmpdir()`+`path.join`	假设是`/tmp`
解析 URL	`new URL(...)`+`searchParams`	手写 split
老 API 转 Promise	`util.promisify`	自己手写 wrapper
判断内置类型	`util.types`	`instanceof`跨 realm 不可靠
多行字符串拼接	`path.join`或`os.EOL`	硬编码`\n`/`\r\n`

七、小结

os提供系统信息查询；os.cpus().length是逻辑核心数，含超线程
path是跨平台路径处理的唯一正确选择；join拼接、resolve解析为绝对路径
url用 WHATWG 标准；new URL+searchParams处理查询参数
util.promisify把回调 API 包成 Promise；util.callbackify反向
这些模块零依赖——新项目能少装一个包就少装一个

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