Теория: Виртуальная файловая система

В этом курсе мы создадим виртуальную (не настоящую) файловую систему и реализуем повседневные операции для работы с ней: подсчет свободного места, поиск файлов и директорий и другие. Эта файловая система не имеет практического применения, на ней мы будем обкатывать навыки работы с древовидными структурами данных. Обработка любых деревьев в сущности не отличается. Файловая система, каталоги товаров, адреса, родственные связи и многое другое — все эти данные можно представить в виде дерева. Подход в работе с каждым типом будет один и тот же. Научившись работать с одним деревом, вы сможете применять эти же знания в работе с другими деревьями.

Вот как выглядит создание дерева виртуальной файловой системы:

import * as fsTrees from '@hexlet/immutable-fs-trees'

// mkdir вторым параметром принимает список детей,
// которые могут быть либо директориями, созданными mkdir,
// либо файлами, созданными mkfile
const tree = fsTrees.mkdir('etc', [
  fsTrees.mkfile('bashrc'),
  fsTrees.mkdir('consul', [
    fsTrees.mkfile('config.json'),
  ]),
])

Первым параметром в функции mkdir() и mkfile() передается имя создаваемой директории или файла. Вторым параметром функция mkdir() принимает список вложенных в нее файлов и директорий. Последним параметром обе функции принимают метаданные meta, о которых мы поговорим чуть позже.

В результате получается такая структура:

etc
├── bashrc
└── consul
    └── config.json

Вкладывая вызовы mkdir и mkfile в другие mkdir, можно получить любую файловую структуру. Корнем в этой структуре будет директория, а в листьях могут оказаться как файлы, так и пустые директории.

Эта структура виртуальная, то есть реального создания файлов и директорий не происходит. Вся информация о файловой системе находится в переменной tree. Если ее распечатать на экран, то мы увидим следующее содержимое:

{
  name: 'etc',
  type: 'directory',
  meta: {},
  children: [
    {
      name: 'bashrc',
      type: 'file',
      meta: {},
    },
    {
      name: 'consul',
      type: 'directory',
      meta: {},
      children: [
        {
          name: 'config.json',
          type: 'file',
          meta: {},
        }
      ],
    },
  ],
};

Это внутренняя реализация файлового дерева. Она состоит из двух типов узлов: директорий и файлов.

Представление директории:

{
  name: /* ... */,
  type: 'directory',
  meta: {}, // Свойства директории
  children: [/* ... */], // Здесь хранятся дети
}

Представление файла:

{
  name: /* ... */,
  type: 'file',
  meta: {}, // Свойства файла
}

У файлов и директорий есть имена, это общая часть. Свойство type определяет тип узла и с его помощью можно понять, что перед нами во время обработки этого дерева. meta — объект с произвольными данными, например, размером, датой создания и так далее. Свойства задаются во время создания узлов:

fsTrees.mkfile('.bashrc', { size: 75 })
fsTrees.mkdir('hexlet', [/* дети */], { owner: 'nobody' })

Метаданные понадобятся функциям, которые анализируют дерево, например считают занятое место.