Java开发笔记（九十五）NIO配套的文件工具Files

NIO不但引进了高效的文件通道，而且新增了更加好用的文件工具家族，包括路径组工具Paths、路径工具Path、文件组工具Files。先看路径组工具Paths，该工具提供了静态方法get，输入某个文件的路径字符串，输出该文件路径的路径对象Path。通过get方法获取路径对象的代码示例如下：

		// 根据指定的文件路径字符串获得对应的Path对象
		Path path = Paths.get(mDirName);

有了Path对象之后，就能调用它的各种实例方法了，常见的几个方法说明如下：
getParent：获取当前路径所在的上级目录的Path对象。
resolve：拼接文件路径，在当前路径的末尾添加指定字符串，并返回新的文件路径。
startsWith：判断当前路径是否以指定字符串开头。
endsWith：判断当前路径是否以指定字符串结尾。
toString：获取当前路径对应的名称字符串。
toFile：获取当前路径对应的File对象。
看上去路径组工具Paths和路径工具Path平淡无奇，并无什么出众之处。原来真正方便的是文件组工具Files，它集成了众多实用的功能技巧，且看下列的各个方法说明：
exists：判断该路径是否存在。
isDirectory：判断该路径是否为目录。
isExecutable：判断该路径是否允许执行。
isHidden：判断该路径是否隐藏。
isReadable：判断该路径是否可读。
isWritable：判断该路径是否可写。
size：获取该路径的文件大小。如果该路径是文件，则返回文件大小；如果该路径是目录，则返回目录基本信息的大小，而非整个目录的大小。
createDirectory：如果该路径是个目录，就创建新目录。
createFile：如果该路径是个文件，就创建新文件。
delete：如果该路径是文件或者空目录，就把它删掉。如果该路径不存在或者目录非空，就扔出异常。
deleteIfExists：如果该路径是文件或者空目录，就把它删掉（路径不存在也不报错）。但若目录非空，还是扔出异常。
copy：把文件从源路径复制到目标路径。
move：把文件从源路径移动到目标路径。
另外，Java8又给Files工具增加了以下几个方法，使之具备流式处理的能力：
readAllLines：获取该文件的所有内容行，返回的是字符串清单。
lines：获取该文件的所有内容行，返回的是字符串流Stream<String>。
list：获取该目录下的所有文件与目录，但不包括子目录的下级内容，返回的是路径流Stream<Path>。
walk：获取该目录下的所有文件与目录，且包括指定深度子目录的下级内容，返回的是路径流Stream<Path>。

接下来通过几个实际案例演示以上文件工具的详细用法。

一、通过Path打开文件通道
之前介绍文件通道的时候，提到有两种方式可以创建文件通道，第一种方式可以调用输入输出流的getChannel方法获取通道对象，第二种方式可以调用随机文件工具的getChannel方法获取通道对象。其实还有第三种方式，就是调用FileChannel工具的open方法，根据传入的Path对象也能获得通道对象。不加选项参数的open方法，默认得到只读的文件通道；若要得到可写的文件通道，则需给open方法传入选项参数StandardOpenOption.WRITE。下面是利用路径工具创建文件通道的代码例子：

	// 通过Path打开文件通道
	private static void openChannelFromPath() {
		try {
			// 根据指定的文件路径字符串获得对应的Path对象
			Path path = Paths.get(mFileName);
			// 创建文件通道的第三种方式：通过Path打开文件的只读通道。open方法不加选项参数的话，默认是只读权限
			FileChannel readChannel = FileChannel.open(path, StandardOpenOption.READ);
			readChannel.close();
			// 创建文件通道的第三种方式：通过Path打开文件的写入通道。
			// open方法的第二个参数指定了文件以只读方式还是以可写方式打开
			FileChannel writeChannel = FileChannel.open(path, StandardOpenOption.WRITE);
			writeChannel.close();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

需要注意的是，通过Path打开可写的文件通道有个问题：要是文件通道指向的文件路径并不存在，那么往该通道写入数据将会扔出异常，而非默认创建新文件。因而获取可写的文件通道之前必须添加检查代码，即判断指定路径是否存在，倘若该路径不存在，则要创建一个新文件。完整的检查代码如下所示：

	// 根据文件路径获取Path对象。如果指定路径的文件不存在，就创建一个新文件。
	private static Path getPath(String filename) {
		Path path = Paths.get(filename);
		if (!Files.exists(path)) { // 该文件路径并不存在
			try {
				Files.createFile(path); // 在该路径创建新文件
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		return path;
	}

可是依稀记得，不管是从输入输出流获取文件通道，还是从随机文件工具获取文件通道，都没有手工创建新文件的步骤呀。那是因为即使指定路径的文件不存在，输出流和随机文件工具都会自动创建文件，无需程序员去手工创建。因此实际开发中若要创建文件通道，基本采取前两种方式，很少使用Path工具的第三种方式。

二、遍历指定目录下（不包含子目录）的所有文件与目录
调用Files工具的list方法即可实现指定目录（不包含子目录）的遍历功能，list方法返回的遍历结果为字符串流，后续即可通过流式处理做进一步的加工。比如要统计指定目录下面文件与目录数量，则先调用list方法获得字符串流对象，再调用count方法就能得到统计数目。具体的统计代码示例如下：

		// 根据指定的文件路径字符串获得对应的Path对象
		Path path = Paths.get(mDirName);
		try {
			// 计算该目录下（不包含子目录）的所有文件与目录的总数
			long listCount = Files.list(path).count();
			System.out.println("listCount="+listCount);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}

　　

三、遍历指定目录下（包含子目录）的所有文件与目录
倘若要求对指定目录及其子目录进行遍历操作，则可调用Files工具的walk方法，该方法支持设定待遍历的子目录深度（从当前目录往下数的目录层数）。譬如要统计指定目录及五层以内子目录下面文件与目录数量，则先调用walk方法获得字符串流对象，再调用count方法就能得到统计数目。此时包含子目录的统计代码如下所示：

		try {
			// 根据指定的文件路径字符串获得对应的Path对象
			Path path = Paths.get(mDirName);
			// 遍历该目录以及深度在五之内的子目录，计算其下所有文件与目录的总数
			long count = Files.walk(path, 5).count();
			System.out.println("count="+count);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}

walk方法与list方法同样返回的都是流对象，所以流式处理的filter、map、collect等方法统统适用，非常方便对某目录下的所有实体进行筛选操作。例如打算遍历指定目录以及深度在五之内的子目录，并返回其下所有目录的路径名称清单，利用walk方法实现的筛选代码是下面这样的：

		try {
			// 根据指定的文件路径字符串获得对应的Path对象
			Path path = Paths.get(mDirName);
			// 遍历该目录以及深度在五之内的子目录，并返回其下所有目录的路径名称清单
			List<String> dirs = Files.walk(path, 5)
					.filter(Files::isDirectory) // 只挑选目录
					.map(it -> it.toString()) // 获取目录的路径名称
					.collect(Collectors.toList()); // 返回清单格式
			System.out.println("dirs="+dirs);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}

由此可见，流式处理在NIO的文件工具中大放异彩，代码逻辑结构清晰、代码行数量也少，实为文件遍历的一员福将。
通过walk方法筛选指定目录下的某种类型文件也很方便，例如想要挑出某目录下面所有的png图片文件路径，则采取walk方法辅以流式处理的实现代码如下所示：

		try {
			// 根据指定的文件路径字符串获得对应的Path对象
			Path path = Paths.get(mDirName);
			// 遍历该目录以及深度在五之内的子目录，并返回其下所有png文件的路径名称清单
			List<String> pngs = Files.walk(path, 5)
					.filter(it -> it.toFile().isFile()) // 只挑选文件
					.filter(it -> it.endsWith(".png")) // 挑出扩展名为png的文件
					.map(it -> it.toString()) // 获取目录的路径名称
					.collect(Collectors.toList()); // 返回清单格式
			System.out.println("pngs="+pngs);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}

以上的文件筛选代码果然清爽，一点都不拖泥带水。

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