Java7的NIO.2特性怎么使用

本篇內容介紹了“Java7的NIO.2特性怎么使用”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

在 Java 7 中，加強了文件操作相關功能，也就是新的 java.nio.file 包里的內容，它提供了諸如文件路徑抽象、文件目錄流、目錄樹、文件屬性和變化監視服務等功能，可以大幅度提高我們對于文件的操作。

文件路徑

在 Java 7 之前對文件路徑的操作都是以字符串的操作，使用時你需要把一個字符串直接扔進去，直接使用字符串操作是低效的，比如你要拼接父路徑和子目錄，你只能進行字符串的拼接。而且拼接這個本身操作就丟失了它作為文件路徑的含義。另外使用字符串進行各種路徑操作很有可能由于拼寫錯誤而出現各種問題。

Java 7 的到來讓這一切變的不一樣了，它提供了 Path 接口用來表示路徑的抽象，然后提供了一系列對于路徑的操作方法，讓這一切變得如此簡單。

為了方便的創建 Path 對象，又提供了Paths 工具類，如何使用讓我們先睹為快。

一切都從 Path path = Paths.get("/Users/darcy/java/"); 獲取一個 Path 對象開始。

Path path = Paths.get("/Users/darcy/java/");
System.out.println("完整路徑：" + path.toString());

Path pathParent = path.getParent();
System.out.println("父級路徑：" + pathParent.toString());

Path pathRoot = path.getRoot();
System.out.println("根目錄：" + pathRoot.toString());

int pathNameCount = path.getNameCount();
System.out.println("目錄深度：" + pathNameCount);

Path pathIndex3 = path.getName(2);
System.out.println("第三級目錄：" + pathIndex3);

Path subPath = path.subpath(1, 3);
System.out.println("第1級目錄到第三級目錄（包左不包右）：" + subPath.toString());

// resolveSibling 從當前目錄父目錄開始拼接目錄
Path pathResolveSibling = path.resolveSibling("PathDemo.java");
System.out.println("父目錄開始拼接參數：" + pathResolveSibling.toString());

// resolve 把當前路徑當作父路徑，參數作為子目錄或者文件
Path pathResolve = Paths.get("/Users/darcy/java/").resolve("PathDem.java");
System.out.println("當前目錄拼接后的目錄：" + pathResolve.toString());

// 參數路徑相對于主體路徑的相對路徑
Path path2 = Paths.get("/Users/darcy/");
Path path3 = Paths.get("/Users/darcy/java/PathDemo.java");
Path path4 = path2.relativize(path3);
System.out.println("相對路徑：" + path4.toString());

/* 輸出結果
完整路徑：/Users/darcy/java
父級路徑：/Users/darcy
根目錄：/
目錄深度：3
第三級目錄：java
第1級目錄到第三級目錄（包左不包右）：darcy/java
父目錄開始拼接參數：/Users/darcy/PathDemo.java
當前目錄拼接后的目錄：/Users/darcy/java/PathDem.java
相對路徑：java/PathDemo.java
*/

可以看到上面代碼里除了創建 Path 對象時輸入了一次路徑，后續的操作都是使用 Path 中的方法進行操作的，在此之前你可能需要各種字符串截取拼接，十分繁瑣。

文件操作

還記得初學 Java IO 時，文件復制有多種寫法，但是不管是哪一種，寫起來都需要不少的代碼，而且還需要考慮復制時的性能。讀取文件那就更不用說了，定義各種讀取和接收變量，各種驗證。現在不一樣了，不僅文件操作非常方便，而且像文件復制和讀取等常用操作都可以一行搞定。

使用過于簡單，直接代碼。

// 如果文件不存在，則創建一個文件
Path path = Paths.get("test.txt");
Path pathBackup = Paths.get("test_bak.txt");
Path pathLink = Paths.get("test.txt.link");
Path pathDir = Paths.get("dir");

// 已存在則刪除
Files.deleteIfExists(path);
Files.deleteIfExists(pathBackup);
Files.deleteIfExists(pathLink);
Files.deleteIfExists(pathDir);

// 創建文件寫入內容
Path file = Files.createFile(path);
Files.write(path, "關注公眾號：未讀代碼".getBytes());
Files.write(path, System.lineSeparator().getBytes(), StandardOpenOption.APPEND);
Files.write(path, "歡迎加我微信：wn8398".getBytes(), StandardOpenOption.APPEND);
System.out.println("創建文件：" + file.toString());

// 創建文件鏈接
pathLink = Files.createLink(pathLink, path);
System.out.println("創建文件：" + pathLink.toString());

// 創建目錄
Path directory = Files.createDirectory(pathDir);
System.out.println("創建目錄：" + directory.toString());

// 文件復制
Files.copy(path, pathBackup);
System.out.println("復制文件: " + path + " --> " + pathBackup);

// 讀取文件
List<String> lines = Files.readAllLines(pathBackup);
for (String line : lines) {
    System.out.println("文件讀取：" + line);
}

上面展示了 Files 類的文件創建、刪除、寫入、拷貝、讀取的寫法，都是只有一行代碼。

文件屬性

和路徑操作類似，Java 7 也提供了文件屬性的抽象，增加了一系列文件屬性的操作工具類。這部分代碼在 java.nio.file.attribute 包內。它抽象出了一個 AttributeView 作為所有屬性視圖的父接口，然后用它的子類 Fi leAttributeView 表示文件視圖，用子類 FileOwnerAttributeView 表示文件所有者的屬性視圖。前者屬性如文件的創建時間、修改時間、是否目錄等信息，后者則包含文件的相關信息。為了兼容不同的操作系統，Java 7 還提供了不同實現，如 DosFileAttributeView 視圖，很明顯他是為 Windows 操作系統準備的。

使用起來過于簡單，直接代碼奉上。

Path path = Paths.get("/Users/darcy/git/jdk-feature/README.md");
BasicFileAttributeView fileAttributeView = Files.getFileAttributeView(path, BasicFileAttributeView.class);
BasicFileAttributes basicFileAttributes = fileAttributeView.readAttributes();
FileTime creationTime = basicFileAttributes.creationTime();
FileTime lastModifiedTime = basicFileAttributes.lastModifiedTime();
FileTime lastAccessTime = basicFileAttributes.lastAccessTime();
System.out.println("創建時間：" + creationTime);
System.out.println("上次修改時間：" + lastModifiedTime);
System.out.println("上次訪問時間：" + lastAccessTime);

boolean directory = basicFileAttributes.isDirectory();
boolean regularFile = basicFileAttributes.isRegularFile();
boolean symbolicLink = basicFileAttributes.isSymbolicLink();
System.out.println("是否目錄：" + directory);
System.out.println("是否普通文件：" + regularFile);
System.out.println("是否符號鏈接：" + symbolicLink);

long size = basicFileAttributes.size();
System.out.println("文件大小：" + size);

PosixFileAttributeView linuxFileAttributeView = Files.getFileAttributeView(path, PosixFileAttributeView.class);
UserPrincipal owner = linuxFileAttributeView.getOwner();
System.out.println("文件歸屬用戶:" + owner.getName());

示例代碼運行后得到如下輸出。

創建時間：2020-09-06T13:35:14Z
上次修改時間：2020-09-06T13:35:14.649261371Z
上次訪問時間：2020-09-06T13:35:14.680968254Z
是否目錄：false
是否普通文件：true
是否符號鏈接：false
文件大小：3636
文件歸屬用戶:darcy

文件列表流

在 Java 7 之前遍歷文件目錄和文件，你應該會選擇 File 類的 listFiles 方法。

// 文件直接遍歷，不會遍歷子目錄
String pathString = "/Users/darcy/project/mylab/src/main/java/com/wdbyte/java";
File file = new File(pathString);
File[] listFiles = file.listFiles();
for (File tempFile : listFiles) {
    System.out.println("file list: " + tempFile.getAbsolutePath());
}

這種遍歷方式看起來也是十分優雅的，可是這種方式在面對大量文件時，效率會變的很低。所以 Java 7 也對此進行了改進，引入了 DirectoryStream 文件列表流。它可以進行漸進式的文件遍歷，每次讀取一定數量，降低遍歷時的性能開銷，但是 DirectoryStream 遍歷時只會遍歷它的直接目錄和文件，不會遞歸的遍歷子目錄。下面是它的遍歷寫法。

String pathString = "/Users/darcy/project/mylab/src/main/java/com/wdbyte/java";
// Path 直接遍歷方式，不會遍歷子目錄
try (DirectoryStream<Path> directoryStream = Files.newDirectoryStream(Paths.get(pathString))) {
    for (Path pathTemp : directoryStream) {
        System.out.println("DirectoryStream: " + pathTemp);
    }
}

// Path 直接遍歷方式 - 篩選 .class 文件
try (DirectoryStream<Path> directoryStream = Files.newDirectoryStream(Paths.get(pathString), "*.java")) {
    for (Path pathTemp : directoryStream) {
        System.out.println("DirectoryStream file type is class : " + pathTemp);
    }
}

這里擴展一下，在 Java 8 中對 Files 類進行了增強，引入了 Java 8 的 Lambda 表達式，增加了 walk 方法，遍歷文件也有異曲同工之妙（下面的例子中用到了 Lambda 表達式）。

// 遍歷所有目錄和子目錄
Stream<Path> pathStream = Files.walk(Paths.get("/Users/darcy/project/mylab/src/main/java/com/wdbyte"));
pathStream.forEach(pathTemp -> {
    System.out.println("Stream: " + pathTemp.toString());
});

// 遍歷所有目錄和子目錄 - 篩選 java 文件
pathStream = Files.walk(Paths.get("/Users/darcy/project/mylab/src/main/java/com/wdbyte"));
pathStream
    .filter(pathTemp -> pathTemp.toString().endsWith(".java"))
    .forEach(pathTemp -> {
        System.out.println("Stream filter java: " + pathTemp.toString());
    });

文件監視

文件監視，也就是可以動態的監測指定目錄的文件或者內容的變化，應用場景很多，比如熱部署時檢查 class 文件是否更新，或者每當有文件進來時就進行操作。在這之前你只能通過循環調用 listFiles 并與上次的調用結果對比才可以找到文件的變化，而現在可以通過通知的方式進行反應式的邏輯處理，一切變的簡單了。

被監視的對象要實現 Watchable 接口，然后通過 register 方法注冊到監視服務 WatchService 接口的實現，同時指定要監視的事件類型。

// 創建
StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE,
// 刪除
StandardWatchEventKinds.ENTRY_DELETE,
// 更新
StandardWatchEventKinds.ENTRY_MODIFY

具體怎么使用呢？通過下面這個例子看下代碼如何實現，下面的代碼對文件夾 /Users/darcy/test 進行監測，注冊的感興趣事件是創建、刪除、更新操作。

WatchService watchService = FileSystems.getDefault().newWatchService();
Path path = Paths.get("/Users/darcy/test");
path.register(watchService,
    StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE,
    StandardWatchEventKinds.ENTRY_DELETE,
    StandardWatchEventKinds.ENTRY_MODIFY);

while (true) {
    WatchKey watchKey = watchService.take();
    // 獲取事件類型
    for (WatchEvent<?> pollEvent : watchKey.pollEvents()) {
        // 具體的事件上下文信息
        Path tempPath = (Path)pollEvent.context();
        Kind<?> kind = pollEvent.kind();
        if (kind.name().equals(StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE.name())) {
            System.out.println("創建了一個文件：" + tempPath.toString());
        }
        if (kind.name().equals(StandardWatchEventKinds.ENTRY_DELETE.name())) {
            System.out.println("刪除了一個文件：" + tempPath.toString());
        }
        if (kind.name().equals(StandardWatchEventKinds.ENTRY_MODIFY.name())) {
            System.out.println("修改了一個文件：" + tempPath.toString());
        }
    }
    // 事件處理完畢后要進行 reset 才能繼續監聽事件
    watchKey.reset();
    // 取消監視
    // watchKey.cancel();
}

注冊事件監聽后，通過一個循環，調用 take() 方法獲取事件結果，得到事件后再判斷事件類型進行日志輸出。我啟動后進行了簡單測試，下面是日志輸出。

# 下面是我的操作
?  test pwd 
/Users/darcy/test
?  test touch test.txt # 創建文件
?  test vim test.txt # 修改文件
?  test rm test.txt # 刪除文件
# 得到的日志輸出
創建了一個文件：test.txt
創建了一個文件：.test.txt.swp
修改了一個文件：test.txt
刪除了一個文件：.test.txt.swp
刪除了一個文件：test.txt

因為使用 vim 編輯，所以有臨時的 swp 文件生成和自動刪除，也被監測到了。

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