【自学嵌入式（10）ESP8266闪存文件系统概述】

上一篇文章，我们已系统学习了ESP8266在网络服务器方面的学习，本文将围绕该开发板内部的闪存文件系统展开。

闪存文件系统

闪存文件系统（通常是 SPIFFS）是一种轻量级的文件系统，用于在闪存中存储和管理文件

优点

① 轻量级: 占用资源少，适合 ESP8266 等资源有限的设备。
② 磨损均衡: 通过均衡写入操作，延长闪存寿命。
③ 断电保护: 确保文件系统在意外断电时的完整性。
④ 支持文件和目录: 虽然 SPIFFS 是一个扁平文件系统，但可以通过路径模拟目录结构。

用途

① 存储网页文件: 用于 Web 服务器，存储 HTML、CSS、JavaScript 等文件。
② 存储配置文件: 保存设备的配置参数（如 Wi-Fi 密码、传感器校准数据等）。
③ 存储日志文件: 记录设备运行日志。
④ 存储其他数据: 如图片、音频等小型文件。

结构

① 扁平文件系统: SPIFFS 是一个扁平文件系统，所有文件都存储在一个列表中，路径中的 / 只是文件名的一部分。
② 路径模拟目录: SPIFFS 不支持真正的目录结构，但可以通过路径分隔符 / 模拟目录。例如，/data/config.txt 表示一个文件。

注意事项

① 闪存寿命: 闪存的写入次数有限（通常为 10 万次），频繁写入会缩短闪存寿命。建议优化写入操作，避免频繁写入。
② 文件系统损坏: 意外断电可能导致文件系统损坏。建议定期备份重要数据。
③ 空间管理: SPIFFS 的空间有限（通常为 1MB~3MB），需合理管理文件大小和数量。
④ 在 Arduino IDE 中，需要通过选择开发板型号和 Flash 大小来配置 SPIFFS 分区，否则会无法上传文件，如下图所示：
设置 Flash 大小为 4MB (FS:3MB OTA:~512KB)

FS库

FS.h 是 ESP8266 中用于操作文件系统的一个头文件，它提供了对 SPIFFS（Serial Peripheral Interface Flash File System）文件系统的支持。通过 FS.h，开发者可以方便地在 ESP8266 的闪存中创建、读取、写入和删除文件。

① FS

FS 类是文件系统的基类，提供了文件系统的通用操作，SPIFFS是该类配置的一个全局对象，编写程序时可以直接使用该对象操作。

重要方法:

• begin(): 初始化文件系统
• format(): 格式化文件系统，清除内部已有的所有文件
• open(const char* path, const char* mode): 打开一个文件，分为"r"只读、"w"只写、"a"追加等
• exists(const char* path): 检查文件或目录是否存在
• remove(const char* path): 删除指定文件。
• mkdir(const char* path): 在指定目录下创建目录（SPIFFS 不支持真正的目录，此方法仅用于兼容性）
• rmdir(const char* path): 删除目录（SPIFFS 不支持真正的目录，此方法仅用于兼容性）
• openDir(const String& path): 用于遍历以path开头的文件，返回以这些组成的Dir对象

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② File

File类是一个文件类，用于表示一个文件或目录。

• available(): 检查文件中是否还有可读取的数据，若有则返回可读字节数
• read(): 读取文件中的一个字节，读取失败返回-1
• write(uint8_t data): 向文件中写入一个字节
• print() / println(const String &data): 向文件中写入字符串或数据
• close(): 关闭文件，通常在操作文件后使用
• name(): 获取文件名
• size(): 获取文件大小

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③ Dir

Dir是一个目录类，用于遍历目录中的文件

• next(): 移动到下一个文件
• fileName(): 获取当前文件的名称，返回文件名称
• fileSize(): 获取当前文件的大小
• isDirectory(): 判断当前文件是否为目录

闪存文件系统实例

① 写入信息（w）

#include <FS.h>  

String file_name = "notes.txt"; //被读取的文件位置和名称

void setup() {
   
   
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("");
  // 先格式化再写入信息
  Serial.println("SPIFFS format start");
  SPIFFS.format();    // 格式化SPIFFS
  Serial.println("SPIFFS format finish");
  
  if(SPIFFS.begin()){
   
    // 启动SPIFFS
    Serial.println("SPIFFS Started.");
  } else {
   
   
    Serial.println("SPIFFS Failed to Start.");
  }
  
  File dat