Java：前程似锦的 NIO 2.0-1

Java 之所以能够霸占编程语言的榜首，其强大、丰富的类库功不可没，几乎所有的编程问题都能在其中找到解决方案。但在早期的版本当中，输入输出（I/O）流并不那么令开发者感到愉快：

1）JDK 1.4 之前的 I/O 没有缓冲区的概念、不支持正则表达式、支持的字符集编码有限等等；

2）JDK 1.4 的时候引入了非阻塞 I/O，也就是 NIO 1.0，但遍历目录很困难，不支持文件系统的非阻塞操作等等。

为了突破这些限制，JDK 1.7 的时候引入了新的 NIO，也就是本篇文章的主角——NIO 2.0。

01、基石：Path

Path 既可以表示一个目录，也可以表示一个文件，就像 File 那样——当然了，Path 就是用来取代 File 的。

1）可以通过 Paths.get() 创建一个 Path 对象，此时 Path 并没有真正在物理磁盘上创建；参数既可以是一个文件名，也可以是一个目录名；绝对路径或者相对路径均可。

2）可以通过 Files.notExists() 确认 Path（目录或者文件） 是否已经存在。

3）可以通过 Files.createDirectory() 创建目录，此时目录已经在物理磁盘上创建成功，可通过资源管理器查看到。

4）可以通过 Files.createFile() 创建文件，此时文件已经在物理磁盘上创建成功，可通过资源管理器查看到。

5）可以通过 toAbsolutePath() 查看 Path 的绝对路径。

6）可以通过 resolve() 将 Path 连接起来，参数可以是一个新的 Path 对象，也可以是对应的字符串。

具体的代码如下：

public class Wanger {

    public static void main(String[] args) {
        // 相对路径
        Path dir = Paths.get("chenmo");

        // 输出 dir 的绝对路径
        System.out.println(dir.toAbsolutePath()); // 输出：D:\program\java.git\java_demo\chenmo

        if (Files.notExists(dir)) {
            try {
                // 如果目录不存在，则创建目录
                Files.createDirectory(dir);
            } catch (IOException e1) {
                e1.printStackTrace();
            }
        }
        
        // 这时候 chenmo.txt 文件并未创建
        // 通过 resolve 方法把 dir 和 chenmo.txt 链接起来
        Path file = dir.resolve("chenmo.txt");

        // 输出 file 的绝对路径
        System.out.println(file.toAbsolutePath()); // 输出：D:\program\java.git\java_demo\chenmo\chenmo.txt

        if (Files.notExists(file)) {
            try {
                // 如果文件不存在，则创建文件
                Files.createFile(file);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }

}

      

如果要将 File 转换为 Path，可以通过 File 类的 toPath() 方法完成。代码示例如下：

File file = new File("沉默王二.txt");

Path path = file.toPath();

如果要将 Path 转换为 File，可以通过 Path 类的 toFile() 方法完成。代码示例如下：

Path path = Paths.get("沉默王二.txt");

File file = path.toFile();

02、处理目录

NIO 2.0 新增的 java.nio.file.DirectoryStream<T> 接口可以非常方便地查找目录中的（符合某种规则的）文件，比如说我们要查找 chenmo 目录下的 txt 后缀的文件，代码示例如下：

// 相对路径
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) 会返回一个过滤后的 DirectoryStream（ 目录流，），第一个参数为目录，第二个参数为 glob 表达式，比如 *.txt 表示所有 txt 后缀的文件。

2）由于 DirectoryStream 继承了 Closeable 接口，所以它可以配合 try-with-resources 语法写出更安全的代码，目录流会自动调用 close 方法关闭流，释放与流相关的资源，不需要再通过 finally 进行主动关闭。

3）DirectoryStream 被称为目录流，允许方便地使用 for-each 结构来遍历目录。

03、处理目录树

目录树意味着一个目录里既有文件也有子目录，也可能都没有，也可能有其一。NIO 2.0 可以很方便地遍历一颗目录树，并操作符合条件的文件；这其中关键的一个方法就是 Files 类的 walkFileTree，其定义如下：

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

第二个参数 FileVisitor 被称为文件访问器接口，它实现起来非常复杂，要实现 5 个方法呢，但幸好 JDK 的设计者提供了一个默认的实现类 SimpleFileVisitor，如果我们只想从目录树中找到 txt 后缀的文件，可以这样做：

// 相对路径
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();
}      

通过创建匿名内部类来重写 SimpleFileVisitor 的 visitFile 方法，如果后缀名为 txt 就打印出来。