七：数据存在哪里——文件读写与简单存储-殇恋社区

一、回顾与本篇目标

前面六篇，我们从零开始，用 Node.js 原生 http 模块和 Express 框架，写出了能处理路由、解析参数、响应 JSON 的后端服务。

但有一个关键问题我们一直没解决：数据存在哪里？

目前我们的“数据”都是写死在代码里的——用户列表是一个硬编码的数组，创建用户只是在控制台打印一下，服务重启之后之前创建的数据就全没了。这显然不是真正的后端。真正的后端需要把数据持久化——存到硬盘上，服务重启之后数据还在。

持久化存储有很多种方案：文件、关系型数据库（MySQL）、文档数据库（MongoDB）、缓存（Redis）。这一篇我们从最简单的一种开始——用文件存储数据。

你可能会想：“现在谁还用文件存数据？不都是用数据库吗？”别急。用文件存储的好处是：零安装、零配置，打开就能用。你能直观地看到数据是如何被写入硬盘、如何被读出来的。理解了文件存储的流程，再学数据库只是换了一种存取方式，底层逻辑完全一样。

本篇的目标：

学会用 fs 模块读写 JSON 文件
实现一个用文件存储数据的“用户管理系统”——增删改查全部齐全
把文件存储和 Express 路由整合起来，做一个能真正保存数据的后端服务
理解“数据持久化”的本质

二、为什么用 JSON 文件存储数据

JavaScript 对象和 JSON 之间的转换非常方便：

JSON.stringify(对象)：把 JavaScript 对象变成 JSON 字符串，用于写入文件。
JSON.parse(字符串)：把 JSON 字符串变回 JavaScript 对象，用于从文件读取。

所以用文件存储数据的流程非常简单：

添加数据 → 把整个数组转成 JSON → 写入文件
读取数据 → 从文件读出 JSON 字符串 → 转成数组 → 返回

这种方案不适合生产环境（并发、性能、数据一致性都不行），但对于学习和小型个人项目来说，完全够用。而且它能让你直观感受到“数据到底是怎么被存起来的”。

三、基础文件读写操作回顾

第三篇学过 fs 模块的基本用法。这里快速回顾一下，直接进入实战。

同步写入文件

const fs = require('fs');

let data = { name: '张三', age: 28 };

// 把对象转成 JSON 字符串，写入文件
fs.writeFileSync('./data.json', JSON.stringify(data, null, 2), 'utf-8');

console.log('数据已写入 data.json');

JSON.stringify(data, null, 2)：第三个参数 2 表示缩进 2 个空格，让写入的 JSON 文件格式化好读。不加的话所有内容挤在一行，人没法看。

同步读取文件

const fs = require('fs');

// 读取文件
let rawData = fs.readFileSync('./data.json', 'utf-8');

// 把 JSON 字符串转回对象
let data = JSON.parse(rawData);

console.log('姓名：', data.name);
console.log('年龄：', data.age);

异步版本

实际项目中用异步方法更好，不会阻塞其他请求：

// 异步读取
fs.readFile('./data.json', 'utf-8', function (error, rawData) {
  if (error) {
    console.error('读文件失败：', error.message);
    return;
  }
  let data = JSON.parse(rawData);
  console.log(data);
});

下面我们会用异步方法来实现完整的增删改查。

四、用文件实现“用户数据库”

我们的目标是做一个用户数据管理模块，提供以下功能：

获取所有用户
根据 ID 获取单个用户
添加新用户
更新用户信息
删除用户

所有数据存储在 users.json 这个文件里，格式是一个数组：

[
  {
    "id": 1,
    "name": "张三",
    "email": "zhangsan@example.com"
  },
  {
    "id": 2,
    "name": "李四",
    "email": "lisi@example.com"
  }
]

第 1 步：创建数据存储模块 `userStore.js`

// userStore.js —— 用户数据存储模块

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

// 数据文件的路径
const dataFile = path.join(__dirname, 'users.json');

// 读取所有用户（异步）
function getAllUsers(callback) {
  fs.readFile(dataFile, 'utf-8', function (error, rawData) {
    if (error) {
      // 如果文件不存在，返回空数组
      if (error.code === 'ENOENT') {
        return callback(null, []);
      }
      // 其他错误，返回错误信息
      return callback(error);
    }
    // 解析 JSON 并返回
    let users = JSON.parse(rawData);
    callback(null, users);
  });
}

// 保存用户数组到文件（异步）
function saveUsers(users, callback) {
  let jsonStr = JSON.stringify(users, null, 2);
  fs.writeFile(dataFile, jsonStr, 'utf-8', callback);
}

// 根据 ID 查找用户
function getUserById(id, callback) {
  getAllUsers(function (error, users) {
    if (error) return callback(error);
    // 用 find 方法查找匹配的用户
    let user = users.find(function (u) { return u.id === id; });
    if (!user) {
      return callback(new Error('用户不存在'));
    }
    callback(null, user);
  });
}

// 添加新用户
function addUser(newUser, callback) {
  getAllUsers(function (error, users) {
    if (error) return callback(error);

    // 生成新 ID：找到当前最大 ID + 1，如果没有用户则从 1 开始
    let maxId = 0;
    users.forEach(function (u) {
      if (u.id > maxId) maxId = u.id;
    });
    newUser.id = maxId + 1;

    // 添加到数组
    users.push(newUser);

    // 保存到文件
    saveUsers(users, function (error) {
      if (error) return callback(error);
      callback(null, newUser);
    });
  });
}

// 更新用户
function updateUser(id, updatedData, callback) {
  getAllUsers(function (error, users) {
    if (error) return callback(error);

    // 查找用户索引
    let index = -1;
    for (let i = 0; i < users.length; i++) {
      if (users[i].id === id) {
        index = i;
        break;
      }
    }

    if (index === -1) {
      return callback(new Error('用户不存在'));
    }

    // 更新用户数据（保留 id 不变）
    users[index] = Object.assign({}, users[index], updatedData, { id: id });

    saveUsers(users, function (error) {
      if (error) return callback(error);
      callback(null, users[index]);
    });
  });
}

// 删除用户
function deleteUser(id, callback) {
  getAllUsers(function (error, users) {
    if (error) return callback(error);

    // 过滤掉要删除的用户
    let newUsers = users.filter(function (u) { return u.id !== id; });

    if (newUsers.length === users.length) {
      // 没有过滤掉任何用户，说明 ID 不存在
      return callback(new Error('用户不存在'));
    }

    saveUsers(newUsers, function (error) {
      if (error) return callback(error);
      callback(null, { message: '用户已删除' });
    });
  });
}

// 导出所有方法
module.exports = {
  getAllUsers: getAllUsers,
  getUserById: getUserById,
  addUser: addUser,
  updateUser: updateUser,
  deleteUser: deleteUser
};

逐块解释：

dataFile：用 path.join(__dirname, 'users.json') 拼出数据文件的完整路径，确保无论在哪运行都能找到正确的文件。
getAllUsers：读文件 → 解析 JSON → 返回数组。如果文件不存在（ENOENT 错误），返回空数组而不是报错。
saveUsers：把数组转成格式化的 JSON → 写入文件。
getUserById：先获取全部用户，然后用 find 方法查找匹配的 ID。
addUser：先获取全部用户 → 生成新 ID（最大 ID + 1） → 添加到数组 → 保存。
updateUser：先获取全部用户 → 找到要更新的用户 → 用 Object.assign 合并新旧数据（保留 ID） → 保存。
deleteUser：先获取全部用户 → 用 filter 过滤掉要删除的 → 保存。如果过滤前后的数组长度一样，说明没找到，返回错误。

关于回调函数模式：每个函数都接收一个 callback 参数。这是 Node.js 中传统的异步处理方式——callback(error, result)。第一个参数是错误（成功时为 null），第二个参数是结果。后续我们会用 Promise 和 async/await 改写这些代码，但现在先用回调来理解底层机制。

五、把数据存储模块和 Express 整合

有了 userStore.js，Express 路由里的处理函数就变得非常简洁——只需要调用存储模块的方法。

创建 app.js：

// app.js —— 用文件存储用户数据的 Express 服务

const express = require('express');
const userStore = require('./userStore.js');
const app = express();

// 中间件：解析 JSON 请求体
app.use(express.json());

// ========== 用户路由 ==========

// 获取所有用户
app.get('/api/users', function (request, response) {
  userStore.getAllUsers(function (error, users) {
    if (error) {
      return response.status(500).json({ error: '读取数据失败' });
    }
    response.json(users);
  });
});

// 根据 ID 获取单个用户
app.get('/api/users/:id', function (request, response) {
  let id = Number(request.params.id);

  userStore.getUserById(id, function (error, user) {
    if (error) {
      return response.status(404).json({ error: '用户不存在' });
    }
    response.json(user);
  });
});

// 添加新用户
app.post('/api/users', function (request, response) {
  let newUser = request.body;

  // 简单验证
  if (!newUser.name || !newUser.email) {
    return response.status(400).json({ error: '缺少必填字段：name 和 email' });
  }

  userStore.addUser(newUser, function (error, createdUser) {
    if (error) {
      return response.status(500).json({ error: '添加用户失败' });
    }
    response.status(201).json(createdUser);
  });
});

// 更新用户
app.put('/api/users/:id', function (request, response) {
  let id = Number(request.params.id);
  let updatedData = request.body;

  userStore.updateUser(id, updatedData, function (error, updatedUser) {
    if (error) {
      return response.status(404).json({ error: error.message });
    }
    response.json(updatedUser);
  });
});

// 删除用户
app.delete('/api/users/:id', function (request, response) {
  let id = Number(request.params.id);

  userStore.deleteUser(id, function (error, result) {
    if (error) {
      return response.status(404).json({ error: error.message });
    }
    response.json(result);
  });
});

// ========== 启动服务 ==========
app.listen(3000, function () {
  console.log('服务已启动，访问 http://localhost:3000');
  console.log('');
  console.log('用户管理接口：');
  console.log('  GET    /api/users      获取所有用户');
  console.log('  GET    /api/users/1    获取 ID 为 1 的用户');
  console.log('  POST   /api/users      添加新用户');
  console.log('  PUT    /api/users/1    更新 ID 为 1 的用户');
  console.log('  DELETE /api/users/1    删除 ID 为 1 的用户');
});

新出现的知识点：

response.status(201).json(...)：链式调用。先设置状态码 201（Created，创建成功），再返回 JSON。以前我们要分两行写，现在一行搞定。
Number(request.params.id)：路径参数是字符串，但 ID 应该是数字。用 Number() 转换。
返回 400：当请求缺少必填字段时，返回 400 Bad Request，并说明缺了什么。
返回 201：POST 创建资源成功后，按 HTTP 惯例返回 201 Created，而不是 200。

六、完整测试流程

现在启动服务，用 Postman 完整测试一遍增删改查。

1. 获取所有用户（初始为空）

GET http://localhost:3000/api/users

返回：[]（空数组，因为还没添加过用户）

2. 添加第一个用户

POST http://localhost:3000/api/users

Body → raw → JSON：

{
  "name": "张三",
  "email": "zhangsan@example.com"
}

{
  "id": 1,
  "name": "张三",
  "email": "zhangsan@example.com"
}

状态码是 201。

3. 添加第二个用户

POST http://localhost:3000/api/users

{
  "name": "李四",
  "email": "lisi@example.com"
}

返回 id 为 2 的用户。

4. 获取所有用户

GET http://localhost:3000/api/users

返回包含两个用户的数组。

5. 获取单个用户

GET http://localhost:3000/api/users/1

返回张三的数据。

6. 更新用户

PUT http://localhost:3000/api/users/1

{
  "name": "张三丰",
  "email": "zhangsanfeng@example.com"
}

返回更新后的数据。

7. 删除用户

DELETE http://localhost:3000/api/users/2

返回 {"message":"用户已删除"}。

再次获取所有用户，只剩张三丰了。

8. 测试错误处理

GET /api/users/999 → 返回 404 和“用户不存在”。
POST /api/users 不传 name → 返回 400 和“缺少必填字段”。

此时打开项目文件夹，你会看到一个 users.json 文件，内容就是当前的用户数组。所有数据都持久化在了硬盘上。关掉服务、重新启动，数据还在。

七、现有方案的问题

用文件存储数据虽然简单直观，但有几个明显的问题：

并发问题：如果两个请求同时写入文件，数据可能错乱。Node.js 是单线程的，这个问题暂时不太严重，但逻辑上不严谨。
性能问题：每次查询都要读取整个文件。用户量小的时候没问题，但如果有几万条数据，每次读整个文件就很慢了。
无法高效查询：如果想知道“所有姓张的用户”，必须把整个文件读出来，然后手动遍历筛选。数据库有索引，可以毫秒级完成这种查询。
数据一致性：如果在写入文件的过程中服务器断电，文件可能只写了一半，数据就损坏了。

这些问题，正是数据库要解决的。下一篇，我们正式引入 MySQL——真正的数据库系统。

八、本篇动手练习

练习 1：增加文章管理功能

仿照 userStore.js，新建 articleStore.js 和对应的路由，实现文章的增删改查。文章数据存储在 articles.json，字段包括 id、title、content、author。

练习 2：增加搜索功能

在文章路由中增加 GET /api/articles/search?keyword=xxx，返回标题中包含关键词的文章列表。提示：用字符串的 includes() 方法判断标题是否包含关键词。

练习 3：改写为 Promise 版本

把 userStore.js 中的回调函数改成 Promise 写法，然后用 async/await 重写路由处理函数。这会是下一篇讲到数据库之前的一次重要练习。

九、本篇小结

这一篇我们实现了后端开发中最核心的能力——数据持久化：

JSON 文件作为数据存储：简单直观，适合学习和小型项目。
数据存储模块：把文件读写逻辑封装成独立模块，提供增删改查的接口。
与 Express 整合：路由处理函数调用存储模块的方法，把请求数据写入文件，从文件读取数据返回给客户端。
完整的 RESTful API：GET 获取、POST 创建、PUT 更新、DELETE 删除——标准的资源操作接口。
错误处理：文件不存在返回空数组、资源不存在返回 404、参数不完整返回 400。

你现在已经能做出一个“真正有数据”的后端服务了。添加一个用户，刷新页面，数据还在——这就是持久化的意义。下一篇，我们用真正的数据库 MySQL 来替换文件存储，解决并发、性能、查询效率的问题。

下一篇预告

下一篇——《数据库入门——MySQL 与增删改查》：安装 MySQL、创建数据库和表、用 SQL 语句实现增删改查、理解主键和索引、用 Node.js 连接数据库。从“文件当数据库”进化到真正的数据库系统。

后端零基础入门，每周更新。

分享是一种美德！

THE END

后端零基础入门技术笔记
# 数据持久化 # 用户管理 # fs 模块 # 文件读写

七：数据存在哪里——文件读写与简单存储

一、回顾与本篇目标

二、为什么用 JSON 文件存储数据

三、基础文件读写操作回顾

同步写入文件

同步读取文件

异步版本

四、用文件实现“用户数据库”

第 1 步：创建数据存储模块 `userStore.js`

五、把数据存储模块和 Express 整合

六、完整测试流程

1. 获取所有用户（初始为空）

2. 添加第一个用户

3. 添加第二个用户

4. 获取所有用户

5. 获取单个用户

6. 更新用户

7. 删除用户

8. 测试错误处理

七、现有方案的问题

八、本篇动手练习

练习 1：增加文章管理功能

练习 2：增加搜索功能

练习 3：改写为 Promise 版本

九、本篇小结

下一篇预告

无法安装 – 解决方案

最全网站搭建保姆级教程，附源码！值得收藏！

十二：从入门到进阶——后端工程师的成长手册

Meting API 使用指南

请登录后发表评论

七：数据存在哪里——文件读写与简单存储

一、回顾与本篇目标

二、为什么用 JSON 文件存储数据

三、基础文件读写操作回顾

同步写入文件

同步读取文件

异步版本

四、用文件实现“用户数据库”

第 1 步：创建数据存储模块 userStore.js

五、把数据存储模块和 Express 整合

六、完整测试流程

1. 获取所有用户（初始为空）

2. 添加第一个用户

3. 添加第二个用户

4. 获取所有用户

5. 获取单个用户

6. 更新用户

7. 删除用户

8. 测试错误处理

七、现有方案的问题

八、本篇动手练习

练习 1：增加文章管理功能

练习 2：增加搜索功能

练习 3：改写为 Promise 版本

九、本篇小结

下一篇预告

无法安装 – 解决方案

最全网站搭建保姆级教程，附源码！值得收藏！

十二：从入门到进阶——后端工程师的成长手册

Meting API 使用指南

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第 1 步：创建数据存储模块 `userStore.js`