Java：前程似錦的 NIO 2.0-1

Java 之是以能夠霸占程式設計語言的榜首，其強大、豐富的類庫功不可沒，幾乎所有的程式設計問題都能在其中找到解決方案。但在早期的版本當中，輸入輸出（I/O）流并不那麼令開發者感到愉快：

1）JDK 1.4 之前的 I/O 沒有緩沖區的概念、不支援正規表達式、支援的字元集編碼有限等等；

2）JDK 1.4 的時候引入了非阻塞 I/O，也就是 NIO 1.0，但周遊目錄很困難，不支援檔案系統的非阻塞操作等等。

為了突破這些限制，JDK 1.7 的時候引入了新的 NIO，也就是本篇文章的主角——NIO 2.0。

01、基石：Path

Path 既可以表示一個目錄，也可以表示一個檔案，就像 File 那樣——當然了，Path 就是用來取代 File 的。

1）可以通過 Paths.get() 建立一個 Path 對象，此時 Path 并沒有真正在實體磁盤上建立；參數既可以是一個檔案名，也可以是一個目錄名；絕對路徑或者相對路徑均可。

2）可以通過 Files.notExists() 确認 Path（目錄或者檔案） 是否已經存在。

3）可以通過 Files.createDirectory() 建立目錄，此時目錄已經在實體磁盤上建立成功，可通過資料總管檢視到。

4）可以通過 Files.createFile() 建立檔案，此時檔案已經在實體磁盤上建立成功，可通過資料總管檢視到。

5）可以通過 toAbsolutePath() 檢視 Path 的絕對路徑。

6）可以通過 resolve() 将 Path 連接配接起來，參數可以是一個新的 Path 對象，也可以是對應的字元串。

具體的代碼如下：

public class Wanger {

    public static void main(String[] args) {
        // 相對路徑
        Path dir = Paths.get("chenmo");

        // 輸出 dir 的絕對路徑
        System.out.println(dir.toAbsolutePath()); // 輸出：D:\program\java.git\java_demo\chenmo

        if (Files.notExists(dir)) {
            try {
                // 如果目錄不存在，則建立目錄
                Files.createDirectory(dir);
            } catch (IOException e1) {
                e1.printStackTrace();
            }
        }
        
        // 這時候 chenmo.txt 檔案并未建立
        // 通過 resolve 方法把 dir 和 chenmo.txt 連結起來
        Path file = dir.resolve("chenmo.txt");

        // 輸出 file 的絕對路徑
        System.out.println(file.toAbsolutePath()); // 輸出：D:\program\java.git\java_demo\chenmo\chenmo.txt

        if (Files.notExists(file)) {
            try {
                // 如果檔案不存在，則建立檔案
                Files.createFile(file);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }

}

      

如果要将 File 轉換為 Path，可以通過 File 類的 toPath() 方法完成。代碼示例如下：

File file = new File("沉默王二.txt");

Path path = file.toPath();

如果要将 Path 轉換為 File，可以通過 Path 類的 toFile() 方法完成。代碼示例如下：

Path path = Paths.get("沉默王二.txt");

File file = path.toFile();

02、處理目錄

NIO 2.0 新增的 java.nio.file.DirectoryStream<T> 接口可以非常友善地查找目錄中的（符合某種規則的）檔案，比如說我們要查找 chenmo 目錄下的 txt 字尾的檔案，代碼示例如下：

// 相對路徑
Path dir = Paths.get("chenmo");
try (DirectoryStream<Path> stream = Files.newDirectoryStream(dir, "*.txt")) {
    for (Path entry : stream) {
  System.out.println(entry.getFileName());
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}      

1）Files.newDirectoryStream(Path dir, String glob) 會傳回一個過濾後的 DirectoryStream（ 目錄流，），第一個參數為目錄，第二個參數為 glob 表達式，比如 *.txt 表示所有 txt 字尾的檔案。

2）由于 DirectoryStream 繼承了 Closeable 接口，是以它可以配合 try-with-resources 文法寫出更安全的代碼，目錄流會自動調用 close 方法關閉流，釋放與流相關的資源，不需要再通過 finally 進行主動關閉。

3）DirectoryStream 被稱為目錄流，允許友善地使用 for-each 結構來周遊目錄。

03、處理目錄樹

目錄樹意味着一個目錄裡既有檔案也有子目錄，也可能都沒有，也可能有其一。NIO 2.0 可以很友善地周遊一顆目錄樹，并操作符合條件的檔案；這其中關鍵的一個方法就是 Files 類的 walkFileTree，其定義如下：

public static Path walkFileTree(Path start, FileVisitor<? super Path> visitor)
        throws IOException
    {
        return walkFileTree(start,
                            EnumSet.noneOf(FileVisitOption.class),
                            Integer.MAX_VALUE,
                            visitor);
    }      

第二個參數 FileVisitor 被稱為檔案通路器接口，它實作起來非常複雜，要實作 5 個方法呢，但幸好 JDK 的設計者提供了一個預設的實作類 SimpleFileVisitor，如果我們隻想從目錄樹中找到 txt 字尾的檔案，可以這樣做：

// 相對路徑
Path dir = Paths.get("chenmo");
try {
    Files.walkFileTree(dir, new SimpleFileVisitor<Path>() {
  @Override
  public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs) {
    if (file.toString().endsWith(".txt")) {
    System.out.println(file.getFileName());
    }
    return FileVisitResult.CONTINUE;
  }
    });
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}      

通過建立匿名内部類來重寫 SimpleFileVisitor 的 visitFile 方法，如果字尾名為 txt 就列印出來。