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開發(fā)者的天空
本文中我們來討論在
NIO2中怎樣
創(chuàng)建文件、讀取文件和寫文件。NIO2提供了多種創(chuàng)建
文件的方法，使得我們在創(chuàng)建文件的時(shí)候就可以指定文件的某些初始屬性。例如在支持POSIX的文件系統(tǒng)上指定文件的所有者，訪問權(quán)限等。關(guān)于文件的屬性，
請看上一篇文章
Java SE 7新特性之文件操作（5） - 管理元數(shù)據(jù)
創(chuàng)建文件
可以調(diào)用createFile(FileAttribute<?>)方法創(chuàng)建一個(gè)空文件。該方法的參數(shù)就是文件的初始屬性。下面的例子是怎樣
在創(chuàng)建文件的時(shí)候賦予該文件某些權(quán)限的屬性：
Path sourceFile = 
;
Path newFile = ;
PosixFileAttributes attrs = Attributes.readPosixFileAttributes(sourceFile);
FileAttribute<Set<PosixFilePermission>> attr =
PosixFilePermissions.asFileAttribute(attrs.permissions());
try {
file.createFile(attr);
} catch (IOException x) {
//unable to create the file
}
如
果在調(diào)用該方法的時(shí)候沒有傳入任何參數(shù)，那么創(chuàng)建的文件將具有缺省的文件屬性。下面的代碼創(chuàng)建了一個(gè)具有缺省文件屬性的文件：
Path file = ;
try {
file.createFile(); //Create the empty file with default permissions, etc.
} catch (FileAlreadyExists x) {
System.err.format("file named %s already exists%n", file);
} catch (IOException x) {
//Some other sort of failure, such as permissions.
System.err.format("createFile error: %s%n", x);
}
如
果要創(chuàng)建的文件已經(jīng)存在，該方法會拋出異常。
注意在調(diào)用createFile方法時(shí)，檢查文件是否存在和創(chuàng)建具有特定的屬性的文件是在同一個(gè)原子操作中。
還可以使用newOutputSteam方法來創(chuàng)建文件，在本文的后面我們會講到怎樣使用newOutputStream方法來創(chuàng)建文件。
通過Stream I/O讀文件
我們可以通過newInputStream（OpenOption...)方法打開和讀取文件。這個(gè)方法返回一個(gè)unbuffered輸入流（input
stream），我們可以用它來從文件中讀取字節(jié)內(nèi)容。
Path file = ;
InputStream in = null;
try {
in = file.newInputStream();
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
String line = null;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
} catch (IOException x) {
System.err.println(x);
} finally {
if (in != null) in.close();
}
注
意該方法接受可變個(gè)數(shù)的參數(shù)，參數(shù)類型為OpenOption，指定了文件怎樣打開。如果不傳入?yún)?shù)，則使用默認(rèn)的READ方式打開。READ方式是所有
的實(shí)現(xiàn)都支持的方式。有一些實(shí)現(xiàn)也支持其他的打開方式。
如果傳入的OpenOption或其組合不正確，會拋出異常。如果程序沒有讀權(quán)限或I/O錯(cuò)誤，也會拋出異常。
Creating and Writing a File by Using Stream I/O
使用Stream I/O來創(chuàng)建和寫文件
我們可以使用newOutputStream方法來創(chuàng)建文件、擴(kuò)展文件或覆蓋已有文件。這個(gè)方法為了寫文件而打開或創(chuàng)建文件，該方法返回一個(gè)
unbuffered的輸出流（output stream）。newOutputStream方法有兩種形式：
- newOutputStream(OpenOption...)
- newOutputStream(Set<? extends OpenOption>,
FileAttribute<?>...)
這兩種形式都接受一組OpenOption作為參數(shù)，第二種形式還允許指定初始的文件屬性。這個(gè)方法支持的StandardOpenOption有：
- WRITE –為了寫訪問而打開該文件.
- APPEND – 將新數(shù)據(jù)擴(kuò)展在文件的末尾。該選項(xiàng)和WRITE或CREATE選項(xiàng)一起使用。
- TRUNCATE_EXISTING – 將文件截?cái)酁?字節(jié)長. 該選項(xiàng)和WRITE選項(xiàng)一起使用來覆蓋原有文件。
- CREATE_NEW – 創(chuàng)建一個(gè)新的文件。如果原來的文件存在這拋出異常。
- CREATE – 如果原文件存在這打開它，否則創(chuàng)建新的文件。
- DELETE_ON_CLOSE – 當(dāng)Stream關(guān)閉時(shí)刪除該文件。這個(gè)選項(xiàng)對臨時(shí)文件比較有用。
- SPARSE – 表明新創(chuàng)建的文件是Sparse文件. 關(guān)于Sparse文件的具體信息請看http://space.itpub.net/8242091/viewspace-619756。
- SYNC – 保持該文件（包括內(nèi)容和元數(shù)據(jù)）與底層存儲設(shè)備同步。
- DSYNC – 保持文件內(nèi)容與底層存儲設(shè)備同步。
如果沒有指定OpenOption，該方法的行為是：如果文件不存在，則創(chuàng)建新文件；如果文件存在，那么截?cái)嗨Ｒ簿褪钦f缺省的選擇是CREATE和
TRUNCATE_EXISTING選項(xiàng)的組合。
下面的代碼打開一個(gè)
日志文件，如果文件不存在，則創(chuàng)建一個(gè)新文件。如果文件
存在，這將新的內(nèi)容擴(kuò)展到文件尾部。
import static java.nio.file.StandardOpenOption.*;
Path logfile = ;
//Convert the string to a byte array.
String s = ;
byte data[] = s.getBytes();
OutputStream out = null;
try {
out = new BufferedOutputStream(logfile.newOutputStream(CREATE, APPEND));
out.write(data, 0, data.length);
} catch (IOException x) {
System.err.println(x);
} finally {
if (out != null) {
out.flush();
out.close();
}
}
使用Channel I/O來讀寫文件
Stream I/O每次讀取一個(gè)字符，Channel
I/O每次讀取一個(gè)緩沖塊的數(shù)據(jù)。ByteChannel接口提供了基本的讀寫功能。SeekableByteChannel擴(kuò)展了
ByteChannel并提供了維護(hù)一個(gè)channel中的位置并改變該位置的能力。SeekableByteChannel還支持截?cái)辔募筒樵兾募?
小的功能。
移動到文件中不同的位置，從該位置開始讀或?qū)懙哪芰κ刮覀兛梢?span onclick="tagshow(event)" class="t_tag">隨機(jī)訪問文件。有兩種形式的
newByteChannel方法可以用來讀或?qū)懳募@兩種形式和newOutputStream方法一樣。
- newByteChannel(OpenOption...)
- newByteChannel(Set<? extends OpenOption>,
FileAttribute<?>...)
這兩個(gè)方法都允許指定OpenOption，newOutputStream所支持的選擇這里也支持，而且這里還支持另外一個(gè)選項(xiàng)READ，因?yàn)?
SeekableByteChannel既支持讀也支持寫。
如果選項(xiàng)是READ，那么該channel就是為了讀訪問打開。如果選項(xiàng)是WRITE或APPEND，則該channel就是為了寫訪問打開。如果沒有指
定，該channel默認(rèn)是為了讀打開。
下面的代碼從文件中讀取內(nèi)容并輸出到控制臺上：
SeekableByteChannel sbc = null;
try {
sbc = file.newByteChannel(); //Defaults to READ
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(10);
//Read the bytes with the proper encoding for this platform.
//If you skip this step, you might see something that looks like Chinese
//characters when you expect Latin-style characters.
String encoding = System.getProperty("file.encoding");
while (sbc.read(buf) > 0) {
buf.rewind();
System.out.print(Charset.forName(encoding).decode(buf));
buf.flip();
}
} catch (IOException x) {
System.out.println("caught exception: " + x);
} finally {
if (sbc != null) sbc.close();
}
下
面的代碼是為了UNIX或其他支持POSIX的文件系統(tǒng)編寫的。這段代碼創(chuàng)建一個(gè)新的日志文件或者擴(kuò)展原有的日志文件，該日志文件創(chuàng)建時(shí)指定了訪問權(quán)限
（所有者有讀寫權(quán)限，同組用戶只有讀權(quán)限，其他用戶沒有讀權(quán)限）。
import static java.nio.file.StandardCopyOption.*;
//Create the set of options for appending to the file.
Set<OpenOptions> options = new HashSet<OpenOption>();
options.add(APPEND);
options.add(CREATE);
//Create the custom permissions attribute.
Set<PosixFilePermission> perms = PosixFilePermissions.fromString("rw-r------");
FileAttribute<Set<PosixFilePermission>> attr = PosixFilePermissions.asFileAttribute(perms);
//Convert the string to a ByetBuffer.
String s = ;
byte data[] = s.getBytes();
ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(data);
SeekableByteChannel sbc = null;
try {
sbc = file.newByteChannel(options, attr);
sbc.write(bb);
} catch (IOException x) {
System.out.println("exception thrown: " + x);
} finally {
if (sbc != null) sbc.close();
}
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管理元數(shù)據(jù)（文件屬性和文件存儲屬性）
在文件系統(tǒng)中，文件或者目錄的元數(shù)據(jù)是和文件或者目錄本身存儲在一起的，而且元數(shù)據(jù)保存了很多的信息，例如：
對象是文件還是目錄，抑或是符號鏈接。文件的大小、創(chuàng)建
時(shí)間、最后修改時(shí)間、文件的所有者、組、訪問權(quán)限等。
java.nio.file.attribute包提供了訪問和管理文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)（通常叫做文件屬性）的功能。不同的文件系統(tǒng)提供的文件屬性是不一樣
的，所以我們按照這個(gè)將文件的屬性劃分成了不同的視圖（View）。每個(gè)View對應(yīng)一個(gè)文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，如POSIX（Unix使用的文件系統(tǒng)）或
DOS；或者是所有文件系統(tǒng)共有的屬性，如文件的所有權(quán)。當(dāng)我們讀取文件的屬性的時(shí)候，是一次讀取整個(gè)視圖的屬性的。
Java所支持的視圖有：
BasicFileAttributeView – 所有的文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)都必須提供的屬性的視圖。
DosFileAttributeView – 擴(kuò)展了BasicFileAttributeView，添加了DOS文件系統(tǒng)能夠支持的幾種屬性。
PosixFileAttributeView –
擴(kuò)展了BasicFileAttributeView，添加了POSIX文件系統(tǒng)能夠支持的幾種屬性。
FileOwnerAttributeView – 任何文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)都會支持文件所有者的屬性。這個(gè)View就包含這個(gè)屬性。
AclFileAttributeView –
支持讀取和更新文件的訪問控制列表。支持NFSv4訪問控制列表模型。所有定義了到NFSv4的映射的訪問控制列表模型也同樣支持，如Windows的訪
問控制列表模型。
UserDefinedFileAttributeView –
支持用戶自定義的元數(shù)據(jù)。這個(gè)View可以被映射到文件系統(tǒng)提供的擴(kuò)展機(jī)制。例如在Solaris操作系統(tǒng)上，可以將這個(gè)View存儲MIMEtype。
不同的文件系統(tǒng)可能支持不同的一個(gè)或幾個(gè)view，也有可能含有上面所有的View都沒有包含的文件屬性。
Attributes類
大多數(shù)情況下，我們不需要直接使用FileAttributeView接口，Attributes類提供了轉(zhuǎn)換的方法來讀取和設(shè)置文件屬性。
下面是Attributes類提供的一些方法：
讀取或設(shè)置基本的文件屬性：
readBasicFileAttributes(FileRef, LinkOption...)
setLastAccessTime(FileRef, FileTime)
setLastModifiedTime(FileRef, FileTime)
讀取或設(shè)置POSIX文件屬性
readPosixFileAttributes(FileRef, LinkOption...)
setPosixFilePermissions(FileRef, Set<PosixFilePermission>)
讀取或設(shè)置文件的所有者
getOwner(FileRef)
setOwner(FileRef, UserPrincipal)
一次讀取所有的文件屬性
readAttributes(FileRef, String, LinkOption...)
讀取或設(shè)定特定的文件屬性
getAttribute(FileRef, String, LinkOption...)
setAttribute(FileRef, String, Object)
讀取DOS文件屬性
readDosFileAttributes(FileRef, LinkOption...)
讀取或設(shè)置文件的訪問控制列表。
getAcl(FileRef)
setAcl(FileRef, List<AclEntry>)
讀取文件存儲空間的屬性，如總空間、有效空間、未分配空間等。
readFileStoreSpaceAttributes(FileStore)
每個(gè)read方法都返回一個(gè)對象，該對象會提供訪問方法，我們通過這些訪問方法能夠很方便的獲得特定的文件屬性的值。
要想讀取基本的文件信息，那么可以調(diào)用readBasicFileAttributes（FileRef，
LinkOption...）方法。這個(gè)方法支持的LinkOption就只有NOFOLLOW_LINKS。這個(gè)方法會一次性的讀取所有的基本的文件屬
性并返回一個(gè)BasicFileAttributes對象，我們可以訪問該對象獲取具體的文件屬性。如果程序?qū)ξ募]有訪問權(quán)限，該方法會拋出
SecurityException異常。要注意的是，并不是所有文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)都支持創(chuàng)建時(shí)間、最后修改時(shí)間和最后訪問時(shí)間這三個(gè)屬性。如果某個(gè)屬性不
被支持，則調(diào)用該屬性的get方法時(shí)會返回null。下面就是一個(gè)讀取文件的基本屬性的例子：
Path file = ;
BasicFileAttributes attr = Attributes.readBasicFileAttributes(file);
if (attr.creationTime() != null) {
System.out.println("creationTime: " + attr.creationTime());
}
if (attr.lastAccessTime() != null) {
System.out.println("lastAccessTime: " + attr.lastAccessTime());
}
if (attr.lastModifiedTime() != null) {
System.out.println("lastModifiedTime: " + attr.lastModifiedTime());
}
System.out.println("isDirectory: " + attr.isDirectory());
System.out.println("isOther: " + attr.isOther());
System.out.println("isRegularFile: " + attr.isRegularFile());
System.out.println("isSymbolicLink: " + attr.isSymbolicLink());
System.out.println("size: " + attr.size());
下面的例子中，我們檢查了對一個(gè)文件的訪問權(quán)限，判斷
該文件是常規(guī)的文件還是目錄：
import static java.nio.file.AccessMode.*;
Path file = ;
boolean error=false;
try {
file.checkAccess(READ, EXECUTE);
if (!Attributes.readBasicFileAttributes(file).isRegularFile()) {
error = true;
}
} catch (IOException x) {
//Logic for error condition
error = true;
}
if (error) {
//Logic for failure
return;
}
//Logic for executable file
設(shè)置
時(shí)間戳
前面的文件基本屬性的代碼中演示了怎樣獲取文件的時(shí)間戳，Attributes類還提供了兩個(gè)方法來設(shè)置時(shí)間戳：setLastAccessTime和
setLastModifiedTime，下面是這兩個(gè)方法的示例：
Path file = ;
BasicFileAttributes attr = Attributes.readBasicFileAttributes(file);
long currentTime = System.currentTimeMillis();
if (attr.lastModifiedTime() != null) {
FileTime ft = FileTime.fromMillis(currentTime);
Attributes.setLastModifiedTime(file, ft);
} else {
System.err.println("lastModifiedTime time stamp not supported");
}
DOS的文件屬性
要獲取一個(gè)文件的DOS的文件屬性，需要調(diào)用readDosFileAttributes方法。這個(gè)方法會返回一個(gè)DosFileAttributes對
象，該對象提供了獲取DOS文件屬性的方法，例如：
Path file = ;
try {
DosFileAttributes attr = Attributes.readDosFileAttributes(file);
System.out.println("isReadOnly is " + attr.isReadOnly());
System.out.println("isHidden is " + attr.isHidden());
System.out.println("isArchive is " + attr.isArchive());
System.out.println("isSystem is " + attr.isSystem());
} catch (IOException x) {
System.err.println("DOS file attributes not supported:" + x);
}
我
們可以使用setAttribute方法來設(shè)置DOS文件屬性，如：
Path file = ;
Attributes.setAttribute(file, "dos:hidden", true);
要注意的是，不是只有DOS操作系統(tǒng)才支持DOS文
件屬性，有些操作系統(tǒng)如Samba也支持DOS文件屬性。
POSIX的文件屬性
POSIX是Portable Operation System Interface for
UNIX的縮寫，而且IEEE和ISO定義很多標(biāo)準(zhǔn)來保證不同的UNIX之間的戶操作性，因此對于開發(fā)人員來說，針對POSIX編寫的程序能夠很容易的運(yùn)
行在不同的兼容POSIX的文件系統(tǒng)上。
要讀取POSIX文件屬性，需要調(diào)用readPosixFileAttributes方法。除了文件所有者和所屬組，POSIX還支持9種文件權(quán)限許可組
合：讀、寫、執(zhí)行三種權(quán)限和文件所有者、同組的用戶和其他用戶三種角色的組合（3 × 3 = 9）。下面就是讀取POSIX文件屬性的簡單的例子：
Path file = ;
PosixFileAttributes attr = Attributes.readPosixFileAttributes(file);
System.out.format("%s %s %s%n", attr.owner().getName, attr.group().getName(),
PosixFilePermissions.toString(attr.permissions()));
下面的代碼讀取了一個(gè)文件的屬性，然后創(chuàng)建了一個(gè)新的
文件，將原有的文件的權(quán)限屬性賦予新創(chuàng)建的文件：
Path sourceFile = ;
Path newFile = ;
PosixFileAttributes attrs = Attributes.readPosixFileAttributes(sourceFile);
FileAttribute<Set<PosixFilePermission>> attr =
PosixFilePermissions.asFileAttribute(attrs.permissions());
try {
file.createFile(attr);
} catch (IOException x) {
//unable to create the file
}
上
面的代碼中我們使用了PosixFilePermission類，該類是一個(gè)幫助類，提供了一些方法來讀取和生成文件權(quán)限，這里就不詳細(xì)解釋了。
如果想指定創(chuàng)建的文件的權(quán)限，可以使用下面的代碼：
Path file = ;
Set<PosixFilePermission> perms = PosixFilePermissions.fromString("rw-------");
FileAttribute<Set<PosixFilePermission>> attr = PosixFilePermissions.asFileAttribute(perms);
try {
Attributes.setPosixFilePermissions(file, perms);
} catch (IOException x) {
System.err.println(x);
}
文
件有所有者的屬性和所屬組的屬性，在設(shè)置這些屬性的時(shí)候，我們需要傳入一個(gè)UserPrincipal對象作為參數(shù)，我們可以使用
UserPrincipalLookupService來根據(jù)用戶名或組名來創(chuàng)建該對象。UserPrincipalLookupService實(shí)例可以
通過FileSystem.getUserPrincipalLookupService方法獲得。下面就是設(shè)置所有者屬性的例子：
Path file = ;
try {
UserPrincipal owner = file.GetFileSystem().getUserPrincipalLookupService()
.lookupPrincipalByName("sally");
Attributes.setOwner(file, owner);
} catch (IOException x) {
System.err.println(x);
}
Attributes
類沒有提供設(shè)置所屬組的方法，如果要設(shè)置所屬組，需要調(diào)用POSIX文件屬性視圖來進(jìn)行，下面是示例代碼：
Path file = ;
try {
GroupPrincipal group = file.getFileSystem().getUserPrincipalLookupService()
.lookupPrincipalByGroupName("green");
file.getFileAttributeView(PosixFileAttributeView.class).setGroup(group);
} catch (IOException x) {
System.err.println(x);
}
用戶定義的文件屬性
如果文件系統(tǒng)支持的屬性對你來說還不夠用，你可以通過UserDefinedAttributeView來創(chuàng)建和跟蹤自己的文件屬性。
下面的例子中，我們將MIME類型作為一個(gè)用戶自定義的屬性：
Path file = ;
UserDefinedFileAttributeView view = file
.getFileAttributeView(UserDefinedFileAttributeView.class);
view.write("user.mimetype", Charset.defaultCharset().encode("text/html");
要讀取MIME類型屬性，要使用以下的代碼：
Path file = ;
UserDefinedFileAttributeView view = file
.getFileAttributeView(UserDefinedFileAttributeView.class);
String name = "user.mimetype";
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(view.size(name));
view.read(name, buf);
buf.flip();
String value = Charset.defaultCharset().decode(buf).toString();
如果文件系統(tǒng)不支持?jǐn)U展屬性，那么會拋出一個(gè)
UnsupportedOperationException異常，你可以咨詢系統(tǒng)管理員來確認(rèn)系統(tǒng)是否支持文件的擴(kuò)展屬性并進(jìn)行相應(yīng)的配置。
文件存儲屬性
文件存儲屬性其實(shí)我們應(yīng)該非常熟悉的屬性，我們查看硬盤屬性的時(shí)候，經(jīng)常看到硬盤總的存儲空間，使用了的存儲空間，空閑的存儲空間等就是文件存儲屬性。下
面是獲取文件存儲屬性的代碼：
Path file = ;
FileStore store = file.getFileStore();
FileStoreSpaceAttributes attr = Attributes.readFileStoreSpaceAttributes(store);
System.out.println("total: " + attr.totalSpace() );
System.out.println("used: " + (attr.totalSpace() - attr.unallocatedSpace()) );
System.out.println("avail: " + attr.usableSpace() );