面试题：Node.js fs.readdir 遍历目录结构在分布式场景下的应用

Question

设想在一个分布式系统中，需要使用Node.js的fs.readdir遍历多个远程服务器上的目录结构，并汇总结果。请设计一个完整的架构方案，包括如何处理网络通信、目录同步、错误处理以及数据汇总等方面，并且说明所涉及技术选型的理由。

Answer 1

架构方案

1. 网络通信：
   • 技术选型：使用axios库。理由是它是一个基于Promise的HTTP客户端，支持浏览器和Node.js环境，易于使用且功能强大。可以方便地向远程服务器发送HTTP请求以获取目录信息。例如，通过axios.get(url)方式请求远程服务器上的目录列表API。
   • 具体实现：在每个需要获取目录结构的远程服务器上，部署一个简单的API服务（可以使用Express等框架搭建），该API接收请求并返回对应目录下的文件和子目录列表。Node.js端通过axios向这些API发送请求。
2. 目录同步：
   • 技术选型：采用增量同步方式。理由是可以减少不必要的数据传输，提高效率。每次同步时，记录已同步的文件和目录状态（例如记录文件的修改时间、大小等元数据），下次同步时，仅获取修改过的部分。
   • 具体实现：在本地维护一个同步状态表，记录每个远程服务器目录的同步信息。每次同步时，将本地记录的状态与远程服务器目录的最新状态（可以通过API获取文件元数据）进行对比，仅获取有变化的文件和目录。
3. 错误处理：
   • 技术选型：使用try - catch块结合自定义错误类。理由是try - catch块可以捕获异步操作（如axios请求、fs操作等）中的异常，而自定义错误类可以更好地区分不同类型的错误，便于针对性处理。
   • 具体实现：在axios请求时，使用try - catch捕获请求失败的异常，如网络错误、服务器响应错误等。在fs.readdir操作时同样用try - catch捕获目录读取失败的错误。对于不同类型的错误，抛出自定义错误类实例，如NetworkError、DirectoryReadError等，并在调用处统一处理这些错误，记录错误日志，根据错误类型决定是否重试操作。
4. 数据汇总：
   • 技术选型：使用数组和对象来存储和汇总数据。理由是简单直观，易于操作。可以通过遍历每个远程服务器返回的目录结构数据，将其合并到一个总的数据结构中。
   • 具体实现：创建一个空的对象或数组作为汇总结果容器。遍历每个远程服务器返回的目录结构数据，将其按照一定的规则（如以服务器地址为键，目录结构为值）合并到汇总容器中。例如，如果以对象形式存储，{server1: {dir1: [files], dir2: [files]}, server2: {dir1: [files]}}，便于后续对汇总数据进行统一的分析和处理。

整体流程

1. 初始化一个空的汇总结果对象。
2. 遍历每个远程服务器地址，使用axios向服务器上的目录API发送请求。
3. 在try - catch块中处理请求过程中的错误，如果是可重试的错误（如网络临时故障），进行一定次数的重试。
4. 对于成功返回的目录结构数据，按照数据汇总方案将其合并到汇总结果对象中。
5. 完成所有远程服务器的遍历和数据合并后，对汇总结果进行进一步处理（如根据需求进行排序、筛选等）。
6. 在整个过程中，通过自定义错误类和try - catch块处理各种可能的错误，并记录详细的错误日志。