Java開發筆記（九十五）NIO配套的文件工具Files
NIO不但引進了高效的文件通道，而且新增了更加好用的文件工具家族，包括路徑組工具Paths、路徑工具Path、文件組工具Files。先看路徑組工具Paths，該工具提供了靜態方法get，輸入某個文件的路徑字符串，輸出該文件路徑的路徑對象Path。通過get方法獲取路徑對象的代碼示例如下：
// 根據指定的文件路徑字符串獲得對應的Path對象 Path path = Paths.get(mDirName);
有了Path對象之後，就能調用它的各種實例方法了，常見的幾個方法說明如下：
getParent：獲取當前路徑所在的上級目錄的Path對象。
resolve：拼接文件路徑，在當前路徑的末尾添加指定字符串，並返回新的文件路徑。
endsWith：判斷當前路徑是否以指定字符串結尾。
toString：獲取當前路徑對應的名稱字符串。
toFile：獲取當前路徑對應的File對象。
看上去路徑組工具Paths和路徑工具Path平淡無奇，並無什麽出眾之處。原來真正方便的是文件組工具Files，它集成了眾多實用的功能技巧，且看下列的各個方法說明：
exists：判斷該路徑是否存在。
isDirectory：判斷該路徑是否為目錄。
isExecutable：判斷該路徑是否允許執行。
isHidden：判斷該路徑是否隱藏。
isReadable：判斷該路徑是否可讀。
isWritable：判斷該路徑是否可寫。
createDirectory：如果該路徑是個目錄，就創建新目錄。
createFile：如果該路徑是個文件，就創建新文件。
delete：如果該路徑是文件或者空目錄，就把它刪掉。如果該路徑不存在或者目錄非空，就扔出異常。
deleteIfExists：如果該路徑是文件或者空目錄，就把它刪掉（路徑不存在也不報錯）。但若目錄非空，還是扔出異常。
copy：把文件從源路徑復制到目標路徑。
move：把文件從源路徑移動到目標路徑。
另外，Java8又給Files工具增加了以下幾個方法，使之具備流式處理的能力：
lines：獲取該文件的所有內容行，返回的是字符串流Stream<String>。
list：獲取該目錄下的所有文件與目錄，但不包括子目錄的下級內容，返回的是路徑流Stream<Path>。
walk：獲取該目錄下的所有文件與目錄，且包括指定深度子目錄的下級內容，返回的是路徑流Stream<Path>。
接下來通過幾個實際案例演示以上文件工具的詳細用法。
一、通過Path打開文件通道
之前介紹文件通道的時候，提到有兩種方式可以創建文件通道，第一種方式可以調用輸入輸出流的getChannel方法獲取通道對象，第二種方式可以調用隨機文件工具的getChannel方法獲取通道對象。其實還有第三種方式，就是調用FileChannel工具的open方法，根據傳入的Path對象也能獲得通道對象。不加選項參數的open方法，默認得到只讀的文件通道；若要得到可寫的文件通道，則需給open方法傳入選項參數StandardOpenOption.WRITE。下面是利用路徑工具創建文件通道的代碼例子：
// 通過Path打開文件通道
private static void openChannelFromPath() {
try {
// 根據指定的文件路徑字符串獲得對應的Path對象
Path path = Paths.get(mFileName);
// 創建文件通道的第三種方式：通過Path打開文件的只讀通道。open方法不加選項參數的話，默認是只讀權限
FileChannel readChannel = FileChannel.open(path, StandardOpenOption.READ);
readChannel.close();
// 創建文件通道的第三種方式：通過Path打開文件的寫入通道。
// open方法的第二個參數指定了文件以只讀方式還是以可寫方式打開
FileChannel writeChannel = FileChannel.open(path, StandardOpenOption.WRITE);
writeChannel.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
需要註意的是，通過Path打開可寫的文件通道有個問題：要是文件通道指向的文件路徑並不存在，那麽往該通道寫入數據將會扔出異常，而非默認創建新文件。因而獲取可寫的文件通道之前必須添加檢查代碼，即判斷指定路徑是否存在，倘若該路徑不存在，則要創建一個新文件。完整的檢查代碼如下所示：
// 根據文件路徑獲取Path對象。如果指定路徑的文件不存在，就創建一個新文件。
private static Path getPath(String filename) {
Path path = Paths.get(filename);
if (!Files.exists(path)) { // 該文件路徑並不存在
try {
Files.createFile(path); // 在該路徑創建新文件
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return path;
}
可是依稀記得，不管是從輸入輸出流獲取文件通道，還是從隨機文件工具獲取文件通道，都沒有手工創建新文件的步驟呀。那是因為即使指定路徑的文件不存在，輸出流和隨機文件工具都會自動創建文件，無需程序員去手工創建。因此實際開發中若要創建文件通道，基本采取前兩種方式，很少使用Path工具的第三種方式。
二、遍歷指定目錄下（不包含子目錄）的所有文件與目錄
調用Files工具的list方法即可實現指定目錄（不包含子目錄）的遍歷功能，list方法返回的遍歷結果為字符串流，後續即可通過流式處理做進一步的加工。比如要統計指定目錄下面文件與目錄數量，則先調用list方法獲得字符串流對象，再調用count方法就能得到統計數目。具體的統計代碼示例如下：
// 根據指定的文件路徑字符串獲得對應的Path對象
Path path = Paths.get(mDirName);
try {
// 計算該目錄下（不包含子目錄）的所有文件與目錄的總數
long listCount = Files.list(path).count();
System.out.println("listCount="+listCount);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
三、遍歷指定目錄下（包含子目錄）的所有文件與目錄
倘若要求對指定目錄及其子目錄進行遍歷操作，則可調用Files工具的walk方法，該方法支持設定待遍歷的子目錄深度（從當前目錄往下數的目錄層數）。譬如要統計指定目錄及五層以內子目錄下面文件與目錄數量，則先調用walk方法獲得字符串流對象，再調用count方法就能得到統計數目。此時包含子目錄的統計代碼如下所示：
try {
// 根據指定的文件路徑字符串獲得對應的Path對象
Path path = Paths.get(mDirName);
// 遍歷該目錄以及深度在五之內的子目錄，計算其下所有文件與目錄的總數
long count = Files.walk(path, 5).count();
System.out.println("count="+count);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
walk方法與list方法同樣返回的都是流對象，所以流式處理的filter、map、collect等方法統統適用，非常方便對某目錄下的所有實體進行篩選操作。例如打算遍歷指定目錄以及深度在五之內的子目錄，並返回其下所有目錄的路徑名稱清單，利用walk方法實現的篩選代碼是下面這樣的：
try {
// 根據指定的文件路徑字符串獲得對應的Path對象
Path path = Paths.get(mDirName);
// 遍歷該目錄以及深度在五之內的子目錄，並返回其下所有目錄的路徑名稱清單
List<String> dirs = Files.walk(path, 5)
.filter(Files::isDirectory) // 只挑選目錄
.map(it -> it.toString()) // 獲取目錄的路徑名稱
.collect(Collectors.toList()); // 返回清單格式
System.out.println("dirs="+dirs);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
由此可見，流式處理在NIO的文件工具中大放異彩，代碼邏輯結構清晰、代碼行數量也少，實為文件遍歷的一員福將。
通過walk方法篩選指定目錄下的某種類型文件也很方便，例如想要挑出某目錄下面所有的png圖片文件路徑，則采取walk方法輔以流式處理的實現代碼如下所示：
try {
// 根據指定的文件路徑字符串獲得對應的Path對象
Path path = Paths.get(mDirName);
// 遍歷該目錄以及深度在五之內的子目錄，並返回其下所有png文件的路徑名稱清單
List<String> pngs = Files.walk(path, 5)
.filter(it -> it.toFile().isFile()) // 只挑選文件
.filter(it -> it.endsWith(".png")) // 挑出擴展名為png的文件
.map(it -> it.toString()) // 獲取目錄的路徑名稱
.collect(Collectors.toList()); // 返回清單格式
System.out.println("pngs="+pngs);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
以上的文件篩選代碼果然清爽，一點都不拖泥帶水。
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