在 Web 應用中，文件與圖片上傳下載幾乎是必備功能。從用户頭像、附件上傳，到後台報表導出、圖片資源分發，都離不開穩定可靠的文件處理能力。Node.js 天然適合 I/O 密集型任務，在文件傳輸和流式處理方面具有明顯優勢。
本文將從基礎原理出發，介紹 Node.js 中文件與圖片的上傳、存儲、下載以及常見優化方案。
一、文件上傳的基本原理
文件上傳本質上是一個 HTTP 請求，瀏覽器通常使用 multipart/form-data 編碼方式，將文件內容與表單數據一起發送到服務器。
Node.js 本身並不直接解析這種格式，因此在實際開發中，通常需要藉助中間件來完成解析和存儲。
常見的處理流程包括：
- 客户端選擇文件並提交表單
- 服務端接收請求並解析文件流
- 將文件保存到本地或雲存儲
- 返回上傳結果給客户端
二、使用 Multer 處理文件上傳
在 Node.js Web 項目中，multer 是最常用的文件上傳中間件，常與 Express 搭配使用。
1. 基本配置
const express = require('express');
const multer = require('multer');
const app = express();
const upload = multer({
dest: 'uploads/'
});
這裏的 dest 指定了文件的臨時存儲目錄，上傳完成後文件會自動寫入該路徑。
2. 單文件上傳
app.post('/upload', upload.single('file'), (req, res) => {
res.json({
filename: req.file.filename,
originalname: req.file.originalname
});
});
upload.single 用於處理單個文件，參數名稱必須與前端表單字段保持一致。
3. 多文件上傳
app.post('/uploads', upload.array('files', 5), (req, res) => {
res.json({
count: req.files.length
});
});
通過這種方式可以限制上傳文件數量，防止資源濫用。
三、圖片上傳與處理
圖片通常需要額外的處理，例如尺寸壓縮、格式轉換或生成縮略圖。
1. 圖片類型校驗
在上傳階段應限制文件類型，避免上傳非法文件。
const upload = multer({
fileFilter(req, file, cb) {
if (!file.mimetype.startsWith('image/')) {
return cb(new Error('只允許上傳圖片'));
}
cb(null, true);
}
});
2. 圖片壓縮與處理
sharp 是 Node.js 中非常流行的圖片處理庫。
const sharp = require('sharp');
sharp('input.jpg')
.resize(300, 300)
.toFile('output.jpg');
在上傳完成後對圖片進行處理，可以有效減少存儲空間和網絡傳輸壓力。
四、文件下載的實現方式
文件下載本質是服務端向客户端返回一個文件流，並設置正確的響應頭。
1. 下載本地文件
app.get('/download', (req, res) => {
const filePath = './uploads/example.pdf';
res.download(filePath);
});
res.download 會自動處理文件名和響應頭，是最簡單的下載方式。
2. 使用流進行下載
對於大文件，推薦使用流式傳輸。
const fs = require('fs');
app.get('/download', (req, res) => {
const stream = fs.createReadStream('./bigfile.zip');
stream.pipe(res);
});
這種方式可以顯著降低內存佔用，提升併發能力。
五、文件存儲方案選擇
1. 本地磁盤存儲
適合小型項目或內部系統，部署簡單，但不利於擴展和多實例部署。
2. 對象存儲服務
在生產環境中，通常會使用雲存儲服務來保存文件，例如：
- 圖片與視頻資源
- 用户上傳附件
- 靜態下載文件
Node.js 只負責上傳和下載的中轉與權限校驗，真正的數據存儲交由專業服務處理。
六、安全與性能注意事項
在實現文件與圖片上傳下載時，需要重點關注以下問題：
- 限制文件大小，防止惡意佔用資源
- 校驗文件類型，避免執行型文件上傳
- 使用隨機文件名，防止路徑猜測
- 大文件採用流式處理，避免阻塞事件循環
合理的限制與校驗，是後端系統安全的重要一環。
七、常見應用場景
Node.js 文件與圖片處理常見於以下場景：
- 用户頭像與圖片上傳
- 後台附件管理系統
- 報表與數據文件下載
- 富文本編輯器圖片管理
- 批量導入導出文件
這些場景對穩定性和性能要求都較高，非常適合使用 Node.js 來實現。
八、總結
Node.js 在文件與圖片上傳下載方面具備完善的生態支持。通過中間件解析文件、結合流式處理與圖片壓縮，可以構建出高性能、可擴展的文件服務。
在實際項目中，應根據文件大小、訪問頻率和部署架構，選擇合適的存儲和處理方案，從而在性能、安全與維護成本之間取得平衡。
