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0073. os 操作系统模块概述 ​

1. 📒 概述 ​

  • os 模块
    • os 是 operating system 的简写，表示操作系统。
    • os 模块是 Node.js 中内置的一个操作系统模块，使用它可以访问与操作系统相关的信息和功能。
    • 主要功能包括获取操作系统信息、CPU 和内存使用情况、网络接口信息等。
    • 熟悉 os 模块的方法和属性，能够高效地获取系统运行状态和硬件资源信息。
  • 无需区分异步与同步：所有方法均为同步操作，简单易用。
    • os 模块提供的方法均为同步操作，直接返回结果，不会阻塞主线程。
    • 不涉及文件 I/O 或网络请求，因此无需异步处理。
  • 应用场景：系统信息获取、资源监控、跨平台开发等。
    • 系统监控
      • 使用 os 模块可以实时监控系统的 CPU、内存、网络接口等资源使用情况。
      • 适用于构建系统管理工具或性能监控工具。
      • CPU 使用率、总内存、内存使用率等系统信息数据，都可以通过 os 模块来读取到，再稍加渲染优化，就基本实现了系统核心信息的预览功能。
        • 比如开源项目：Stats
        • 图 1
    • 跨平台兼容性
      • 使用 os.platform() 和 os.arch() 可以根据不同的操作系统和架构执行特定的代码逻辑。
    • 用户信息获取
      • 使用 os.userInfo() 获取当前用户的详细信息，便于实现用户相关的功能。
    • 临时文件管理
      • 使用 os.tmpdir() 获取系统的临时文件目录，便于存储临时数据。

2. 📒 os 模块常用方法 ​

2.1. 操作系统信息 ​

方法名称描述
os.platform()返回操作系统平台（如 'linux', 'darwin', 'win32'）。
常用于判断当前的操作系统是 Windows、Linux 还是 macOS。
os.type()返回操作系统的类型（如 'Linux', 'Darwin', 'Windows_NT'）。
os.release()返回操作系统的发行版本号。
os.version()返回操作系统的内核版本的字符串。

2.2. CPU 信息 ​

方法名称描述
os.cpus()返回一个包含每个 CPU 核心信息的数组（如速度 speed、型号 model 等）。
os.arch()返回操作系统的 CPU 架构（如 'x64'、'arm64'、'ia32' 等）。
  • cpus() 方法的返回值为一个对象数组，其中包含各 CPU 内核的信息，并且每个对象包含以下属性。
    • model：字符串类型，表示 CPU 内核的型号。
    • speed：整型，以兆赫兹(MHz)为单位，表示 CPU 内核的速度。
    • times：是一个对象，其包含的属性如下表所示。
属性名说明
user整型，表示 CPU 在用户模式下花费的毫秒数。
nice整型，表示 CPU 在正常模式下花费的毫秒数（nice 值仅用于可移植操作系统接口 POSIX，在 Windows 操作系统上，该值始终为 0）。
sys整型，表示 CPU 在系统模式下花费的毫秒数。
idle整型，表示 CPU 在空闲模式下花费的毫秒数。
irq整型，表示 CPU 在中断请求模式下花费的毫秒数。

2.3. 内存信息 ​

方法名称描述
os.totalmem()返回系统的总内存大小（以字节为单位）。
os.freemem()返回系统的空闲内存大小（以字节为单位）。

2.4. 网络接口信息 ​

方法名称描述
os.networkInterfaces()返回一个对象，包含每个网络接口的详细信息（如 IP 地址、MAC 地址等）。

2.5. 其他信息 ​

方法名称描述
os.hostname()返回操作系统的主机名。
os.tmpdir()返回操作系统的默认临时文件目录路径。
os.uptime()返回操作系统的运行时间（以秒为单位）。
os.userInfo()返回当前用户的信息（如用户名、主目录等）。

3. 📒 os 模块常用属性 ​

属性名描述
os.EOL全称 end of line，表示操作系统特定的行末标志，用于处理跨平台的换行符问题。
在 POSIX 系统上是 \n，在 Windows 上是 \r\n。
os.constants包含信号常量、错误常量、dlopen 常量、优先级常量以及 libuv 常量的列表。
可通过 os.constants.<类别> 访问具体常量列表。
os.constants.signals信号常量列表。
os.constants.priority优先级常量列表。
os.constants.errno错误常量列表。
os.constants.dlopendlopen 常量列表。

4. 💻 demos.1 - 获取操作系统平台和类型 ​

js
const os = require('os')

console.log(`操作系统平台: ${os.platform()}`)
console.log(`操作系统类型: ${os.type()}`)

// 输出：
// 操作系统平台: darwin
// 操作系统类型: Darwin

5. 💻 demos.2 - 获取 CPU 和内存信息 ​

js
const os = require('os')

console.log(`CPU 核心数: ${os.cpus().length}`)
console.log(`总内存: ${(os.totalmem() / 1024 / 1024 / 1024).toFixed(2)} GB`)
console.log(`空闲内存: ${(os.freemem() / 1024 / 1024 / 1024).toFixed(2)} GB`)
console.log(
  `内存使用率：${(
    ((os.totalmem() - os.freemem()) / os.totalmem()) *
    100
  ).toFixed(2)}%`
)

// 输出：
// CPU 核心数: 12
// 总内存: 32.00 GB
// 空闲内存: 0.93 GB
// 内存使用率：97.09%

6. 💻 demos.3 - 获取网络接口信息 ​

js
const os = require('os')

const networkInterfaces = os.networkInterfaces()
console.log(networkInterfaces)

// 输出：
// {
//   lo0: [
//     {
//       address: '127.0.0.1',
//       ...
//     },
//     ...
//   ],
//   ...
// }
  • os.networkInterfaces() 返回一个 NodeJS.Dict<os.NetworkInterfaceInfo[]> 对象。
  • 键（Key）：表示网络接口的名称（如 lo0, en0, utun0 等）。
    • 每个网络接口代表一个物理或虚拟的网络设备。
    • 例如：
      • lo0：本地回环接口（Loopback Interface），用于本机通信。
      • en0：以太网接口，通常用于有线或无线网络连接。
      • utun*：虚拟网络接口，通常用于隧道协议（如 VPN）。
      • ……
  • 值（Value）：是一个数组，包含该网络接口的所有配置信息。
    • 每个数组元素是一个对象，表示该接口的一个网络地址配置。
  • 单个网络接口的属性：
属性名描述
addressIP 地址（IPv4 或 IPv6），字符串类型。
netmask子网掩码，用于划分网络和主机部分，字符串类型。
family协议族，表示 IP 地址类型：
'IPv4'：IPv4 地址。
'IPv6'：IPv6 地址。
macMAC 地址（物理地址），格式为 xx:xx:xx:xx:xx:xx，字符串类型。
internal是否为内部接口：
true：内部接口（如 lo0 回环接口）。
false：外部接口。
cidrCIDR 表示法，表示 IP 地址和子网掩码的组合（如 192.168.1.4/24）。如果网络掩码无效，则设置为 null。
scopeid仅适用于 IPv6 地址，表示作用域 ID（Scope ID），数字类型。
  • 关键字段：
    • address 和 netmask 定义了网络地址范围。
    • mac 提供了物理地址信息。
    • internal 标识接口的用途。
  • 网络接口分类：
    • 内部接口：如 lo0，用于本机通信。
    • 外部接口：如 en0、en12，用于连接外部网络。
    • 虚拟接口：如 utun*，用于隧道协议或特殊服务。
  • IP 地址类型：
    • IPv4：如 127.0.0.1、192.168.1.4。
    • IPv6：如 ::1、fe80::1。

7. 💻 demos.4 - 获取主机名及运行时间 ​

js
const os = require('os')

console.log(`主机名: ${os.hostname()}`) // 输出主机名
console.log(`运行时间: ${os.uptime()} 秒`) // 输出操作系统的运行时间（秒）
console.log(`运行天数：${(os.uptime() / 86400).toFixed(2)} 天`)

// 输出：
// 主机名: Mac-Studio.local
// 运行时间: 1343431 秒
// 运行天数：15.55 天

8. 🔗 References ​

Details
  • https://github.com/exelban/stats
    • github 开源项目
    • 简介：
      • macOS system monitor in your menu bar
      • 一个免费的 macOS 系统监控工具。
      • 可以监控你的 CPU、内存、磁盘、网络等信息。
      • 你可以在菜单栏中很直观地看到相关监控数据。
        • 图 2
      • 比如 CPU 监视面板：
        • 图 0

🫧 Discussions

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