我个人很喜欢ESP8266这个板，主要是由于它提供了一系列价格低廉、高可用的IoT开发及接入方案。你是否知道在ESP8266的系统闪存可以用来存储代码甚至是文件吗？
这个文件系统可以让我们存储一些变更频率不频繁的文件例如网页、配置或者是某些固化的数据等。芯片内置这样的小型文件系统后ESP8266就相当于是一块Arduino+WIFI+SD扩展板的功能了，但价格上却只需要比Arduino低上很多。正因为了它我们就能在里面植入一些其它的固件用于支持像Lua或者Micropython这样的脚本类语言引擎以简化嵌入式设备的编程。
它就是SPIFFs - SPI Flash Filing System!
环境配置
那怎么来使用SPIFFs呢？首先你需要在Arduino中加入对ESP8266这个板子的支持，在我以前的文章Arduino Core For ESP8266中对此已经有所介绍。其次，你需要下载一个Arduino IDE的插件Arduino-ESP8266FS-Plugin，解压缩至<home>/Arduino/tools/然后重启Arduino后就会看到ESP8266 Sketch Data Upload 的菜单。
ESP8266由于有很多种不同的板子，所以在使用SPIFFS之前应该先确认你所用的板子的SPIFFS的大小。
Flash的结构:
以下是ESP8266的Flash基本结构：
|--------------|-------|---------------|--|--|--|--|--|
^ ^ ^ ^ ^
Sketch OTA更新 文件系统 EEPROM WiFi config (SDK)
文件系统的大小依赖于Flash芯片的大小，下表为现时收集到的常见芯片的FLash大小:
| 主板 | Flash(bytes) | 文件系统（bytes) |
|---|---|---|
| Generic module | 512k | 64k |
| Generic module | 1M | 64k, 128k, 256k, 512k |
| Generic module | 2M | 1M |
| Generic module | 4M | 3M |
| Adafruit HUZZAH | 4M | 1M, 3M |
| NodeMCU 0.9 | 4M | 1M, 3M |
| NodeMCU 1.0 | 4M | 1M, 3M |
| Olimex MOD-WIFI-ESP8266(-DEV) | 2M | 1M |
| SparkFun Thing | 512k | 64k |
| SweetPea ESP-210 | 4M | 1M, 3M |
| WeMos D1 & D1 mini | 4M | 1M, 3M |
注：在使用SPIFFS功能之前需要在文件内引用头文件:
#include "FS.h"
使用SPIFFS
ESP8266FS插件其实只是在当前项目目录下创建了一个data目录，我们只要将需要上传到芯片文件系统的内容放置在这个 data目录中就可以了，然后点击ESP8266 Skech Data Upload Arduino IDE就会将这个目录的文件写入到SPIFFS中了。要注意的是文件的大小不能超过板子SPIFFS的大小，否则会上传失败。
我们就尝试将一个index.html网页文件放到data目录，然后将其上传到ESP8266中，接下来用以下的代码将SPIFFS中的index.html读出来:
#include"FS.h"
void setup() {
Serial.begin(115200);
bool ok = SPIFFS.begin();
if (ok) {
Serial.println("ok");
//检查文件是否存在
bool exist = SPIFFS.exists("/index.html");
if (exist) {
Serial.println("The file exists!");
File f = SPIFFS.open("/index.html", "r");
if (!f) {
// 在打开过程中出现问题f就会为空
Serial.println("Some thing went wrong trying to open the file...");
}
else {
int s = f.size();
Serial.printf("Size=%d\r\n", s);
//读取index.html的文本内容
String data = f.readString();
Serial.println(data);
//关闭文件
f.close();
}
}
else {
Serial.println("No such file found.");
}
}
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
}
FS的参考
SPIFFS对象
begin
SPIFFS.begin()
该方法用于挂载SPIFFS文件系统，必须在使用SPIFFS之前就调用，一般都会在setup()过程调用。该方法如果调用成功将会返回true,否则返回false 。
format
SPIFFS.format()
格式化文件系统。返回true表示格式化成功。
open
SPIFFS.open(path, mode)
打开指定位置上的一个文件并返回File对象。
-
path- 文件的路径(如:/test.text) -
mode- 文件的读写模式，可以为 "r", "w", "a", "r+", "w+", "a+"中的任意一个，这个与C言语中访问文件系统的方式是一样的。
该方法返用成功后会返回一个File对象，否则就会返回空。
File f = SPIFFS.open("/f.txt", "w");
if (!f) {
Serial.println("file open failed");
}
exists
SPIFFS.exists(path)
检测指定文件或目录是否存在。
openDir
SPIFFS.openDir(path)
打开指定目录并返回一个目录对象实例。
remove
SPIFFS.remove(path)
删除指定绝对路径上的文件或目录。
rename
SPIFFS.rename(pathFrom, pathTo)
重命名。
info
FSInfo fs_info;
SPIFFS.info(fs_info);
获取一个文件系统信息结构。
文件系统信息结构
struct FSInfo {
size_t totalBytes; // 可用量
size_t usedBytes; // 已用
size_t blockSize; // 块大小
size_t pageSize; // 页大小
size_t maxOpenFiles; // 最大打开文件数
size_t maxPathLength; // 最大文件路径长度
};
目录 (Dir)
目录对象常用于枚举，它会提供三个方法：next(),fileName(), 和 openFile(mode)
以下例子用于枚举指定目录下的子目录、文件名和文件大小：
Dir dir = SPIFFS.openDir("/data");
while (dir.next()) {
Serial.print(dir.fileName());
File f = dir.openFile("r");
Serial.println(f.size());
}
dir.next()返回真时就表示目录枚举完成。它的调用必须早于fileName和openFile函数。
文件对象
SPIFFS.open 和 dir.openFile 函数都可以返回一个File文件对象实例。这个对象用于处理所有的文件流,例如：readBytes, findUntil, parseInt, println。
seek
file.seek(offset, mode)
移动文件指针。
position
file.position()
返回当前文件指针的位置 。
size
file.size()
返回文件的大小。
name
String name = file.name();
返回文件名。
close
file.close()
关闭并释放文件对象。
在实际的运用场景中，合理地使用SPIFFS会给我们省下很多的时间甚至是生产成本，希望这篇短文能给你在使用ESP8266的过程中给予一些帮助。
