使用Node.js實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的命令行工具

更新時(shí)間：2024年11月11日 08:17:00 作者：一顆冰淇淋

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了如何用 Node.js 實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的命令行工具,模仿常用的 ls 命令,包括其 -a 和 -l 參數(shù)的功能,感興趣的可以了解下

在日常的前端開發(fā)中，我們常常借助各種基于 Node.js 的腳手架工具來加速項(xiàng)目搭建和維護(hù)，比如 create-react-app 可以一鍵初始化一個(gè) React 項(xiàng)目，eslint 則幫助我們保持代碼的整潔和一致。而在公司內(nèi)部，為了更好地滿足特定業(yè)務(wù)的需求，我們往往會(huì)構(gòu)建自己的腳手架工具，如自定義的 React 或 Vue 框架、內(nèi)部使用的代碼檢查工具等。本篇文章來和大家分享一下如何用 Node.js 實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的命令行工具，模仿常用的 ls 命令，包括其 -a 和 -l 參數(shù)的功能。

ls 命令概覽

首先，讓我們快速回顧一下 ls 命令的一些基本用法。

ls：列出當(dāng)前目錄下所有的非隱藏文件。
ls -a：列出所有文件，包括以點(diǎn)（.）開頭的隱藏文件，同時(shí)還會(huì)顯示當(dāng)前目錄（.）和上級(jí)目錄（..）。
ls -l：以長格式列出文件詳情，包括文件類型、權(quán)限、鏈接數(shù)等。
ls -al 或 ls -a -l：結(jié)合 -a 和 -l 的功能，展示所有文件的詳細(xì)信息。

簡單來說，-a 參數(shù)用于顯示隱藏文件和當(dāng)前及上級(jí)目錄，而 -l 參數(shù)則提供了更詳細(xì)的文件信息。

如下圖所示，當(dāng)在初始化的新 React 項(xiàng)目目錄中運(yùn)行 ls 命令時(shí)，會(huì)看到如下情況：

ls -l 文件信息詳解

當(dāng)我們加上 -l 參數(shù)時(shí)，ls 命令會(huì)輸出更多關(guān)于文件的信息：

1、文件類型：取第一個(gè)字符，d 代表目錄，- 代表文件，l 代表鏈接。

2、用戶操作權(quán)限：接下來的9個(gè)字符分為三組，分別表示文件所有者、所屬組及其他用戶的讀、寫、執(zhí)行權(quán)限。

3、文件鏈接數(shù)：文件或目錄的硬鏈接數(shù)。對(duì)于普通文件，這個(gè)數(shù)字通常是1。對(duì)于目錄，這個(gè)數(shù)字至少為2，因?yàn)槊總€(gè)目錄都包含兩個(gè)特殊的目錄 . 和 ..。

4、文件所有者：文件的所有者用戶名，

5、文件所屬組：文件所屬的用戶組名。

6、文件大小：文件的大小，以字節(jié)為單位。

7、最后修改時(shí)間：表示文件最后一次被修改的時(shí)間，格式為月日時(shí):分。

8、文件名：文件或目錄的名稱。

初始化項(xiàng)目

接下來，我們來實(shí)際動(dòng)手實(shí)現(xiàn)一個(gè)類似的工具。首先，創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目文件夾 ice-ls，并運(yùn)行 npm init -y 來生成 package.json 文件。

然后，在項(xiàng)目根目錄下創(chuàng)建一個(gè) bin 文件夾，并在其中添加一個(gè)名為 index.js 的文件。這個(gè)文件是我們的命令行工具的入口點(diǎn)，文件頭部添加 #!/usr/bin/env node 以便可以直接執(zhí)行。

#!/usr/bin/env node
console.log('hello nodejs')

可以通過 ./bin/index.js 命令來測試這段代碼是否正常工作，會(huì)看到 "hello nodejs" 的輸出。

為了讓我們的工具更加易于使用，在 package.json 中配置 bin 字段，這樣通過一個(gè)簡短的名字就可以調(diào)用。

bin: {
    "ice-ls": "./bin/index.js"
}

為了在本地可以調(diào)試，使用 npm link 命令將項(xiàng)目鏈接到全局 node_modules 目錄中，這樣就能像使用其他全局命令一樣使用 ice-ls 。

解析參數(shù)

命令行工具的一大特點(diǎn)是支持多種參數(shù)來改變行為。在我們的例子中，我們需要處理 -a 和 -l 參數(shù)。為此，可以在項(xiàng)目中創(chuàng)建一個(gè) parseArgv.js 文件，用于解析命令行參數(shù)。

function parseArgv() {
  const argvList = process.argv.slice(2); // 忽略前兩個(gè)默認(rèn)參數(shù)
  let isAll = false;
  let isList = false;

  argvList.forEach((item) => {
    if (item.includes("a")) {
      isAll = true;
    }
    if (item.includes("l")) {
      isList = true;
    }
  });

  return {
    isAll,
    isList,
  };
}

module.exports = {
  parseArgv,
};

接著，我們需要在 bin/index.js 文件中引入 parseArgv 函數(shù)，并根據(jù)解析結(jié)果來調(diào)整文件的輸出方式。

#!/usr/bin/env node
const fs = require("fs");
const { parseArgv } = require("./parseArgv");

const dir = process.cwd(); // 獲取當(dāng)前工作目錄
let files = fs.readdirSync(dir); // 讀取目錄內(nèi)容
let output = "";

const { isAll, isList } = parseArgv();

if (isAll) {
  files = [".", ".."].concat(files); // 添加 . 和 ..
} else {
  files = files.filter((item) => item.indexOf(".") !== 0); // 過濾掉隱藏文件
}

let total = 0; // 初始化文件系統(tǒng)塊的總用量
if (!isList) {
  files.forEach((file) => {
    output += `${file}       `;
  });
} else {
  files.forEach((file, index) => {

    output += file;
    if (index !== files.length - 1) {
      output += "\n"; // 如果不是最后一個(gè)元素，則換行
    }
  });
}

if (!isList) {
  console.log(output);
} else {
  console.log(`total ${total}`);
  console.log(output);
}

輸出內(nèi)容如下圖所示：

處理文件類型及權(quán)限

在 index.js 文件同層級(jí)創(chuàng)建 getType.js 文件，用于判斷文件類型是目錄、文件還是鏈接。我們可以通過 fs 模塊獲取文件狀態(tài)信息，其中 mode 屬性包含了文件類型和權(quán)限的信息。通過與 fs 常量模塊按位與來判斷文件類型。

Node.js 文件系統(tǒng)模塊 fs 中存在一些常量，其中和文件類型有關(guān)且常用的是以下三類：

S_IFDIR：用于檢查一個(gè)文件是否是目錄，數(shù)值為 0o040000（八進(jìn)制）
S_IFREG：用于檢查一個(gè)文件是否是普通文件，數(shù)值為 0o100000（八進(jìn)制）
S_IFLNK：用于檢查一個(gè)文件是否是符號(hào)鏈接，數(shù)值：0o120000（八進(jìn)制）

const fs = require("fs");
function getFileType(mode) {
  const S_IFDIR = fs.constants.S_IFDIR;
  const S_IFREG = fs.constants.S_IFREG;
  const S_IFLINK = fs.constants.S_IFLINK;

  if (mode & S_IFDIR) return "d";
  if (mode & S_IFREG) return "-";
  if (mode & S_IFLINK) return "l";
  
  return '?'; // 若無法識(shí)別，則返回問號(hào)
}

module.exports = {
  getFileType,
};

在 Unix 系統(tǒng)中，文件權(quán)限分為三類：

所有者（User）：文件的擁有者。
組（Group）：文件所屬的用戶組。
其他（Others）：除所有者和組以外的其他用戶。

每類權(quán)限又分為三種：

讀權(quán)限（Read, r）：允許讀取文件內(nèi)容或列出目錄內(nèi)容。
寫權(quán)限（Write, w）：允許修改文件內(nèi)容或刪除、重命名目錄中的文件。
執(zhí)行權(quán)限（Execute, x）：允許執(zhí)行文件或進(jìn)入目錄。

其中和以上權(quán)限相關(guān)的 nodejs 變量為：

S_IRUSR：表示文件所有者的讀權(quán)限（數(shù)值：0o400，十進(jìn)制： 256）
S_IWUSR：文件所有者的寫權(quán)限（數(shù)值：0o200，十進(jìn)制：128）
S_IXUSR：文件所有者的執(zhí)行權(quán)限（數(shù)值：0o100，十進(jìn)制：64）
S_IRGRP：文件所屬組的讀權(quán)限（數(shù)值：0o040，十進(jìn)制：32）
S_IWGRP：文件所屬組的寫權(quán)限（數(shù)值：0o020，十進(jìn)制：16）
S_IXGRP：文件所屬組的執(zhí)行權(quán)限（數(shù)值：0o010，十進(jìn)制：8）
S_IROTH：其他用戶的讀權(quán)限（數(shù)值：0o004，十進(jìn)制：4）
S_IWOTH：其他用戶的寫權(quán)限（數(shù)值：0o002，十進(jìn)制：2）
S_IXOTH：其他用戶的執(zhí)行權(quán)限（數(shù)值：0o001，十進(jìn)制：1）

在 index.js 同層級(jí)創(chuàng)建 getAuth.js 文件來處理文件權(quán)限信息：

const fs = require("fs");
function getAuth(mode) {
  const S_IRUSR = mode & fs.constants.S_IRUSR ? "r" : "-";
  const S_IWUSR = mode & fs.constants.S_IWUSR ? "w" : "-";
  const S_IXUSR = mode & fs.constants.S_IXUSR ? "x" : "-";

  const S_IRGRP = mode & fs.constants.S_IRGRP ? "r" : "-";
  const S_IWGRP = mode & fs.constants.S_IWGRP ? "w" : "-";
  const S_IXGRP = mode & fs.constants.S_IXGRP ? "x" : "-";

  const S_IROTH = mode & fs.constants.S_IROTH ? "r" : "-";
  const S_IWOTH = mode & fs.constants.S_IWOTH ? "w" : "-";
  const S_IXOTH = mode & fs.constants.S_IXOTH ? "x" : "-";

  return (
    S_IRUSR +
    S_IWUSR +
    S_IXUSR +
    S_IRGRP +
    S_IWGRP +
    S_IXGRP +
    S_IROTH +
    S_IWOTH +
    S_IXOTH
  );
}

module.exports = {
  getAuth,
};

在 bin/index.js 文件中引入這兩個(gè)模塊，并使用它們來豐富文件信息的輸出。

const path = require("path");
const { getAuth } = require("./getAuth");
const { getFileType } = require("./getFileType");

files.forEach((file, index) => {
  const filePath = path.join(dir, file);
  const stat = fs.statSync(filePath);
  const { mode } = stat;

  // 獲取權(quán)限
  const type = getFileType(mode);
  const auth = getAuth(mode);

  // 獲取文件名，增加空格
  const fileName = ` ${file}`;

  output += `${type}${auth}${fileName}`;
  // 除了最后一個(gè)元素，都需要換行
  if (index !== files.length - 1) {
    output += "\n";
  }
});

輸出內(nèi)容如下圖所示：

處理文件鏈接數(shù)、總數(shù)、文件大小

在 Linux 或 Unix 系統(tǒng)中，通過命令行查看文件或目錄的詳細(xì)信息時(shí)，權(quán)限字符串后面的數(shù)字并不直接表示文件數(shù)量。例如，bin 文件夾下只有四個(gè)文件，但該數(shù)字顯示為6。實(shí)際上，這個(gè)數(shù)字代表的是文件鏈接數(shù)，即有多少個(gè)硬鏈接指向該目錄內(nèi)的條目。

此外，ls -l 命令的第一行輸出中的 total 值，并非指代文件總數(shù)，而是文件系統(tǒng)塊的總用量。它反映了當(dāng)前目錄下所有文件及其子目錄所占用的磁盤塊數(shù)的總和。

為了方便理解和處理這些數(shù)據(jù)，我們可以使用 Node.js 的 fs.stat() 方法來獲取文件的狀態(tài)信息。

const { mode, size } = stat;

// 獲取文件鏈接數(shù)
const count = stat.nlink.toString().padStart(3, " ");

// 獲取文件大小
const fileSize = size.toString().padStart(5, " ");

// 獲取文件系統(tǒng)塊的總用量
total += stat.blocks;

output += `${type}${auth}${count}${fileName}`;

輸出內(nèi)容如下圖所示：

獲取用戶信息

創(chuàng)建 getFileUser.js 文件，處理用戶名稱和組名稱。雖然直接從文件狀態(tài)（stat）對(duì)象中可以獲取到用戶ID（uid）和組ID（gid），但是要將這些ID轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的名稱需要一些轉(zhuǎn)換工作。

獲取用戶名稱相對(duì)簡單，可以通過執(zhí)行命令 id -un <uid> 來實(shí)現(xiàn)。而對(duì)于組名稱的獲取，則稍微復(fù)雜一些，我們需要先通過 id -G <uid> 命令獲取與用戶關(guān)聯(lián)的所有組ID列表，然后再使用 id -Gn <uid> 獲取這些組的名稱列表。最后，通過查找 gid 在所有組ID列表中的位置，來確定組名稱。

如下圖所示，在我的系統(tǒng)中，uid 是 502，gid 是 20，用戶名稱是 xingchen，組名稱是 staff。

代碼實(shí)現(xiàn)：

const { execSync } = require("child_process");
function getFileUser(stat) {
  const { uid, gid } = stat;
  // 獲取用戶名
  const username = execSync("id -un " + uid)
    .toString()
    .trim();

  // 獲取組名列表及對(duì)應(yīng)關(guān)系
  const groupIds = execSync("id -G " + uid)
    .toString()
    .trim()
    .split(" ");
  const groupIdsName = execSync("id -Gn " + uid)
    .toString()
    .trim()
    .split(" ");

  const index = groupIds.findIndex((id) => +id === +gid);
  const groupName = groupIdsName[index];

  return {
    username,
    groupName,
  };
}

module.exports = {
  getFileUser,
};

在項(xiàng)目的主入口文件 index.js 中引入剛剛創(chuàng)建的 getFileUser 模塊，并調(diào)用它來獲取文件的用戶信息。

const { getFileUser } = require("./getFileUser");

再調(diào)整一下輸出的內(nèi)容

// 獲取用戶名
const { username, groupName } = getFileUser(stat);
const u = username.padStart(9, " ");
const g = groupName.padStart(7, " ");

output += `${type}${auth}${count}${u}${g}${fileSize}${fileName}`;

最終輸出效果如圖所示：

獲取修改時(shí)間

為了更好地展示文件信息中的時(shí)間部分，我們需要將原本的數(shù)字形式的時(shí)間轉(zhuǎn)換為更易讀的格式。這涉及到將月份從數(shù)字轉(zhuǎn)換為縮寫形式（如將1轉(zhuǎn)換為"Jan"），同時(shí)確保日期、小時(shí)和分鐘等字段在不足兩位數(shù)時(shí)前面補(bǔ)零。

首先，我們在 config.js 文件中定義了一個(gè)對(duì)象來映射月份的數(shù)字與它們對(duì)應(yīng)的英文縮寫：

// 定義月份對(duì)應(yīng)關(guān)系
const monthObj = {
  1: "Jan",
  2: "Feb",
  3: "Mar",
  4: "Apr",
  5: "May",
  6: "Jun",
  7: "Jul",
  8: "Aug",
  9: "Sep",
  10: "Oct",
  11: "Nov",
  12: "Dec",
};

module.exports = {
  monthObj,
};

接下來創(chuàng)建 getFileTime.js 文件，用于從文件狀態(tài)對(duì)象(stat)中提取并格式化修改時(shí)間：

function getFileTime(stat) {
  const { mtimeMs } = stat;
  const mTime = new Date(mtimeMs);
  const month = mTime.getMonth() + 1; // 獲取月份，注意JavaScript中月份從0開始計(jì)數(shù)
  const date = mTime.getDate();
  // 不足2位在前一位補(bǔ)齊0
  const hour = mTime.getHours().toString().padStart(2, 0);
  const minute = mTime.getMinutes().toString().padStart(2, 0);

  return {
    month,
    date,
    hour,
    minute,
  };
}

module.exports = {
  getFileTime,
};

在主文件 index.js 中，我們引入了上述兩個(gè)模塊，并使用它們來處理和格式化時(shí)間數(shù)據(jù)：

const { getFileTime } = require("./getFileTime");
const { monthObj } = require("./config");
// ...其他代碼...

// 獲取創(chuàng)建時(shí)間
const { month, date, hour, minute } = getFileTime(stat);
const m = monthObj[month].toString().padStart(4, " ");
const d = date.toString().padStart(3, " ");
const t = ` ${hour}:${minute}`;

output += `${type}${auth}${count}${u}${g}${fileSize}${m}$y8ew0ca${t}${fileName}`;

通過上述步驟，我們成功地實(shí)現(xiàn)了對(duì) -l 選項(xiàng)下顯示的所有文件信息的功能，實(shí)現(xiàn)效果如圖所示：

發(fā)布

在完成所有功能開發(fā)后，我們可以準(zhǔn)備將項(xiàng)目發(fā)布到 npm 倉庫，以便其他人也能使用這個(gè)工具。首先，需要移除本地的 npm 鏈接，這樣可以確保發(fā)布的版本是最新的，不會(huì)受到本地開發(fā)環(huán)境的影響。執(zhí)行以下命令即可移除本地鏈接：

npm unlink

執(zhí)行該命令后，再次嘗試運(yùn)行 ice-ls 命令，系統(tǒng)將會(huì)提示找不到該命令，這是因?yàn)楸镜劓溄右驯灰瞥?。接著，登?nbsp;npm 賬戶，使用以下命令進(jìn)行登錄：

npm login

登錄后，就可以通過以下命令將包發(fā)布到 npm 倉庫：

npm publish

實(shí)現(xiàn)效果如下圖所示：

至此，我們已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了一個(gè)類似于Linux 系統(tǒng)的 ls 命令行工具，它支持 -a 和-l 選項(xiàng)，能夠列出當(dāng)前目錄下的所有文件（包括隱藏文件）以及詳細(xì)的文件信息。

如果你對(duì)前端工程化有興趣，或者想了解更多相關(guān)的內(nèi)容，歡迎查看我的其他文章，這些內(nèi)容將持續(xù)更新，希望能給你帶來更多的靈感和技術(shù)分享。

完整代碼

以下是 index.js 的完整代碼，其他文件的完整代碼均已在上面分析過程中貼出。

#!/usr/bin/env node
const fs = require("fs");
const path = require("path");
const { parseArgv } = require("./parseArgv");
const { getAuth } = require("./getAuth");
const { getFileType } = require("./getFileType");
const { getFileUser } = require("./getFileUser");
const { getFileTime } = require("./getFileTime");
const { monthObj } = require("./config");

const dir = process.cwd();
let files = fs.readdirSync(dir);
let output = "";

const { isAll, isList } = parseArgv();

if (isAll) {
  files = [".", ".."].concat(files);
} else {
  files = files.filter((item) => item.indexOf(".") !== 0);
}

let total = 0;
if (!isList) {
  files.forEach((file) => {
    output += `${file}       `;
  });
} else {
  files.forEach((file, index) => {
    const filePath = path.join(dir, file);
    const stat = fs.statSync(filePath);
    const { mode, size } = stat;

    // 獲取權(quán)限
    const type = getFileType(mode);
    const auth = getAuth(mode);

    // 獲取文件鏈接數(shù)
    const count = stat.nlink.toString().padStart(3, " ");

    // 獲取用戶名
    const { username, groupName } = getFileUser(stat);
    const u = username.padStart(9, " ");
    const g = groupName.padStart(7, " ");

    // 獲取文件大小
    const fileSize = size.toString().padStart(5, " ");

    // 獲取創(chuàng)建時(shí)間
    const { month, date, hour, minute } = getFileTime(stat);
    const m = monthObj[month].toString().padStart(4, " ");
    const d = date.toString().padStart(3, " ");
    const t = ` ${hour}:${minute}`;

    // 獲取文件名
    const fileName = ` ${file}`;

    total += stat.blocks;
    output += `${type}${auth}${count}${u}${g}${fileSize}${m}$cw8eqc0${t}${fileName}`;
    // 除了最后一個(gè)元素，都需要換行
    if (index !== files.length - 1) {
      output += "\n";
    }
  });
}

if (!isList) {
  console.log(output);
} else {
  console.log(`total ${total}`);
  console.log(output);
}

到此這篇關(guān)于使用Node.js實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的命令行工具的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Node.js命令行工具內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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