learnyounode filtered_ls 练习：用 `fs.readdir` 与 `path.extname` 实现异步目录文件过滤

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learnyounode 的Filtered LS（filtered_ls）是入门 Node.js 文件系统异步编程的经典实战练习。本练习要求你编写一个接收「目录路径」与「文件扩展名」两个命令行参数的小程序，只输出目录中扩展名匹配的文件，且必须使用异步 I/O。读完本文，你将掌握process.argv的参数解析、fs.readdir异步回调、path.extname的扩展名判断，并能看懂 learnyounode 自带的自动化校验原理，写出可通过verify的正确解法。

练习目标与任务拆解

filtered_ls 的完整任务描述位于 exercises/filtered_ls/problem.ru.md（俄文版）与 exercises/filtered_ls/problem.md（英文版），核心要求可以拆解为四条：

1. 输入两个命令行参数：第一个参数是目录路径（形如/path/to/dir/），第二个参数是需要过滤的扩展名（例如txt）。
2. 过滤规则：只输出目录中以.+ 该扩展名结尾的文件。例如传入txt，就只列出.txt文件。注意第二个参数不会自带点号前缀，需要自行拼接'.' + ext。
3. 逐行输出：每个匹配文件单独占一行，输出到控制台。
4. 强制异步：必须使用异步 I/O（如fs.readdir），使用fs.readdirSync之类的同步方法会导致校验不通过。

英文原版中还额外强调了一个初学者常踩的坑：process.argv数组的前两个值被 Node 保留用于系统信息（process.argv[0]是 Node 可执行文件路径，process.argv[1]是脚本路径），因此你自定义的第一个参数要从process.argv[2]开始取——中文描述版未单独列出，但这是所有版本通用的约束。

核心前置知识

1. 用process.argv读取参数

Node 把启动脚本时传入的所有参数放进process.argv。由于前两项被系统占用，练习所需的目录和扩展名分别落在process.argv[2]和process.argv[3]：

const folder = process.argv[2] // 目录路径 const ext = '.' + process.argv[3] // 扩展名，手动补上点号

2.fs.readdir：异步读取目录列表

练习提示明确给出了fs.readdir()的用法：第一个参数是路径名，第二个参数是回调函数，回调签名固定为：

function callback (err, list) { /* ... */ }

其中list是目录下所有文件名的字符串数组。异步风格要求把后续处理全部写进回调，错误通过回调的第一个参数err暴露。fs模块的完整文档在 docs-nodejs/fs.html，其中fs.readdir一节对应本练习。

3.path.extname：提取文件扩展名

判断文件名是否匹配扩展名，最稳妥的方式不是字符串endsWith，而是用path模块的extname方法——它返回文件名（含点号）的扩展名部分，例如path.extname('learnyounode.txt')返回'.txt'，与补好点号的过滤条件可以直接全等比较。path模块文档见 docs-nodejs/path.html。

参考解法：官方solution.js全量实现

仓库在 exercises/filtered_ls/solution/solution.js 给出了官方参考实现，正是练习提示所引导思路的直接落地：

'use strict' const fs = require('fs') const path = require('path') const folder = process.argv[2] const ext = '.' + process.argv[3] fs.readdir(folder, function (err, files) { if (err) return console.error(err) files.forEach(function (file) { if (path.extname(file) === ext) { console.log(file) } }) })

逐行解读：

• ext = '.' + process.argv[3]在比较前为扩展名补点，与path.extname的返回格式对齐；
• 回调第一行先做错误处理，出错时把错误打到console.error并提前返回，避免用未定义的files继续执行；
• files.forEach遍历目录列表，path.extname(file) === ext命中即console.log(file)逐行输出；
• 全程只有fs.readdir这一个文件系统调用，且是异步形式，天然满足「必须异步 I/O」的硬性要求。

运行方式（本仓库定位为教学引导工具，实际练习时把下面的filtered-ls.js换成你自己的文件）：

# 假设要列出当前目录下所有 .md 文件 node filtered-ls.js . md

另一种常见写法：filter+forEach链式过滤

官方测试样例 test/filtered_ls/valid_01.js 提供了等价的链式写法，同样通过校验，可作为风格参考：

const fs = require('fs') const path = require('path') fs.readdir(process.argv[2], function (err, list) { if (err) { console.log(err) } list.filter(function (file) { return path.extname(file) === '.' + process.argv[3] }).forEach(function (file) { console.log(file) }) })

两种写法实质相同：先用Array.prototype.filter把不匹配的文件剔除，再对结果逐行打印。选哪种取决于个人风格，功能与校验结果一致。

校验机制源码解析：异步与同步如何被检测

学习本练习时最值得深挖的，是 learnyounode 到底如何判定「用了异步而没用同步」。答案藏在三处源码里。

1. 测试目录与测试数据

exercises/filtered_ls/exercise.js 的 setup 阶段会在系统临时目录创建_learnyounode_<pid>测试目录，并把 exercises/filtered_ls/file-list.json 中列出的 15 个文件写入其中——注意列表中既有learnyounode.txt、w00t.txt这样的.txt文件，也有api.html、README.md，以及md、dat、wrrrrongdat这种没有扩展名或扩展名不完整的文件，专门用来检验你的过滤逻辑是否准确：

[ "learnyounode.dat", "learnyounode.txt", "learnyounode.sql", "api.html", "README.md", "CHANGELOG.md", "LICENCE.md", "md", "data.json", "data.dat", "words.dat", "w00t.dat", "w00t.txt", "wrrrrongdat", "dat" ]

同时 setup 通过submissionArgs.unshift('md')和submissionArgs.unshift(testDir)为你的程序注入两个参数：目录路径和'md'扩展名。

2. 运行时包装：记录每一次fs调用

exercises/my_first_io/wrap.js 会以 phantom wrapper 的形式注入子进程，把fs、fs.promises（fsp）和util的所有方法包一层代理：每次调用都通过ctx.$captureStack捕获调用栈，若栈顶调用方正是参赛主程序，就把方法名记入ctx.fsCalls[m]。这样，你的程序**实际调用了哪些fs方法（无论同步还是异步）**会被完整记录。

3. verify 判定逻辑：同步即失败

exercise.js的 verify 处理器遍历exercise.wrapData.fsCalls中的方法名：

• 方法名以Sync结尾（如readdirSync）→ 触发fail，提示使用了同步方法；
• 否则（异步方法）→ 触发pass；
• 如果既没有同步也没有异步调用 → 触发fail，提示完全没用到fs（对应 test/filtered_ls/invalid_02.js 的「未使用 fs」场景）；
• 最终结论是usedAsync && !usedSync：用了异步且没碰同步才算通过。

这也解释了为什么 test/filtered_ls/invalid_01.js（用fs.readdirSync的版本）必然被判定为失败——它的方法名命中/Sync$/正则。

常见错误与调试清单

验证命令

练习自带校验器，编写完filtered-ls.js后执行：

$ learnyounode verify filtered-ls.js

verify会触发上文的完整链路：构建测试目录 → 注入两个参数 → 包装fs调用 → 比对结果与调用记录。若你的程序输出与预期文件列表一致、且只使用了异步方法，即判定通过。

小结

filtered_ls 表面上是「列文件 + 过滤扩展名」，实际上是一次对 Node.js 异步 I/O 心智模型的完整考验：从process.argv的参数定位，到fs.readdir的回调式错误处理，再到path.extname的规范化扩展名比较。通过阅读 solution.js、exercise.js 与 wrap.js，你不仅能写出正确解法，还能理解 learnyounode「用包装器记录fs调用、以方法名正则判定同步/异步」的自动化校验机制——这为后续my_first_io、make_it_modular等更复杂的练习打下了扎实基础。

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