本篇文章主要討論一下NIO中的文件變成，主要是FileChannel的用法。

一、FileChannel常用操作

1.1 獲取FileChannel

有一個文件text.txt，其內容如下：

abcdef

不能直接打開 FileChannel，必須通過 FileInputStream、FileOutputStream 或者 RandomAccessFile 來獲取 FileChannel，它們都有 getChannel 方法

1.1.1 通過 FileInputStream 獲取

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //使用FileInputStream獲取channel
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(new File("C:\\Users\\P50\\Desktop\\text.txt"));
        FileChannel channel1 = fileInputStream.getChannel();
        ByteBuffer buffer= ByteBuffer.allocate(10);
        //channel1.write(buffer);
        channel1.read(buffer);
        buffer.flip();
        System.out.println((print(buffer)));
    }

    static String print(ByteBuffer b) {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < b.limit(); i++) {
            stringBuilder.append((char) b.get(i));
        }
        return stringBuilder.toString();
    }

結果：

abcdef

通過 FileInputStream 獲取的 channel 只能讀，如果使用寫入write方法，會拋出異常：

Exception in thread "main" java.nio.channels.NonWritableChannelException
    at sun.nio.ch.FileChannelImpl.write(FileChannelImpl.java:201)
    at com.cloud.bssp.nio.FileChannel.GetFileChannel.main(GetFileChannel.java:21)

1.1.2 通過 FileOutputStream 獲取

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //使用FileOutputStream獲取channel
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(new File("C:\\Users\\P50\\Desktop\\text.txt"),true);
        FileChannel channel2 = fileOutputStream.getChannel();
        ByteBuffer buffer= ByteBuffer.allocate(10);
        buffer.put(StandardCharsets.UTF_8.encode("helloworld"));
        buffer.flip();
        channel2.write(buffer);
    }

    static String print(ByteBuffer b) {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < b.limit(); i++) {
            stringBuilder.append((char) b.get(i));
        }
        return stringBuilder.toString();
    }

文件被寫入，這裏注意FileOutputStream 的屬性append，如果是true，表示追加，否則覆蓋。本文使用的追加。

abcdefhelloworld

通過 FileOutputStream 獲取的 channel 只能寫，如果使用read方法，會拋出異常：

Exception in thread "main" java.nio.channels.NonReadableChannelException
    at sun.nio.ch.FileChannelImpl.read(FileChannelImpl.java:149)
    at com.cloud.bssp.nio.FileChannel.GetFileChannel.main(GetFileChannel.java:28)

1.1.3 通過 RandomAccessFile獲取

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //使用RandomAccessFile獲取channel
        RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("C:\\Users\\P50\\Desktop\\text.txt", "rw");
        FileChannel channel3 = file.getChannel();
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(15);
        //讀取文件內容到buffer
        channel3.read(buffer);
        buffer.flip();
        System.out.println(print(buffer));

        // 切換爲寫模式，並且清空buffer
        buffer.clear();
        //寫入helloworld到文件
        buffer.put(StandardCharsets.UTF_8.encode("helloworld"));
        buffer.flip();
        channel3.write(buffer);
    }

        // 切換爲寫模式，並且清空buffer
        buffer.clear();
        //寫入helloworld到文件
        buffer.put(StandardCharsets.UTF_8.encode("helloworld"));
        buffer.flip();
        channel3.write(buffer);

結果：這裏讀取的少了一個字節，因爲我指定的buffer只有15，文檔中是16，只讀取了一次,。

abcdefhelloworl

文檔內容被修改爲如下，將channel讀取到的內容以及新加入的內容拼接在了一起

abcdefhelloworlhelloworld

通過 RandomAccessFile 是否能讀寫根據構造 RandomAccessFile 時的讀寫模式決定，指定rw（讀寫模式）。

1.2 讀取和寫入

1.2.1 讀取

在前面的獲取例子中已經給出了關於讀取的方式，如下所示，會返回int類型，從 channel 讀取數據填充ByteBuffer，返回值表示讀到了多少字節，返回值爲-1 表示到達了文件的末尾。

int readBytes = channel.read(buffer);

仍然使用上面的第一個例子，如果文檔是空的話，則會返回-1

 int read = channel1.read(buffer);
 System.out.println(read);

-1

1.2.2 寫入

如上一章節的例子，已經演示瞭如何寫入數據，利用write方法，將buffer的數據寫入channel，但是正確的寫入方式應該如下所示：

while(buffer.hasRemaining()) {
    channel.write(buffer);
}

hasRemaining()是buffer的一個方法，判斷position是否小於limit，是則返回true，表示buffer仍然有未讀取的數據。

在 while 中調用 channel.write 是因爲 write 方法並不能保證一次將 buffer 中的內容全部寫入 channel。

1.2.3 強制寫入

操作系統出於性能的考慮，會將數據緩存，不是立刻寫入磁盤。可以調用 channel.force(true) 方法將文件內容和元數據（文件的權限等信息）立刻寫入磁盤。

public abstract void force(boolean metaData) throws IOException;

1.3 關閉

像我們上面寫的代碼實際上都沒有去關閉流和channel的，這如果在生產環境都是會產生嚴重的問題。

channel是必須要關閉的，不過調用了 FileInputStream、FileOutputStream 或者 RandomAccessFile 的 close() 方法會間接地調用 channel 的 close 方法。

看下FileInputStream的close方法：

    public void close() throws IOException {
        synchronized (closeLock) {
            if (closed) {
                return;
            }
            closed = true;
        }
        if (channel != null) {
           channel.close();
        }

        fd.closeAll(new Closeable() {
            public void close() throws IOException {
               close0();
           }
        });
    }

1.4 FileChannel的位置

獲取當前位置

long pos = channel.position();

設置當前位置

long newPos = ...;
channel.position(newPos);

如下獲取文件channel：

        // 文件內容爲10個字節的helloworld
        RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("C:\\Users\\P50\\Desktop\\text.txt", "rw");
        FileChannel channel = file.getChannel();

打印不同設置時的位置：

        // 打印位置，沒有讀取時是0
        System.out.println(channel.position());

        // 讀取後是文件的長度
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
        channel.read(buffer);
        System.out.println(channel.position());

        // 設置位置後的長度
        FileChannel position = channel.position(5);
        System.out.println(position.position());

結果：

0
10
5

1.5 獲取文件大小

channel.size();

二、channel的相互傳輸

channel提供兩個用來channel相互傳輸數據的方法：

/**
  * 將一個channel的數據傳輸到target這個channel中，其中position，count，都是調用此方法的channel的
  * in.transferTo(0, in.size(), out);
  */
transferTo(long position, long count, WritableByteChannel target)

/**
  * 一個channel從src這個channel獲取數據，其中position，count，都是src這個channel的
  * out.transferFrom(in,0,in.size());
  */
transferFrom(ReadableByteChannel src, long position, long count)

使用例子如下：

public class TestCopyFileByNIO {

    public static void fileChannelCopy(String sfPath, String tfPath) {
        FileInputStream fi = null;
        FileOutputStream fo = null;
        FileChannel in = null;
        FileChannel out = null;
        try {
            fi = new FileInputStream(new File(sfPath));
            fo = new FileOutputStream(new File(tfPath));
            in = fi.getChannel();//得到對應的文件通道
            out = fo.getChannel();//得到對應的文件通道
            in.transferTo(0, in.size(), out);//連接兩個通道，並且從in通道讀取，然後寫入out通道
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                fi.close();
                fo.close();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        String sPath = "E:\\workspace\\comprehend-service.rar";
        String tPath = "E:\\workspace\\comprehend-service-" + System.currentTimeMillis() + "-bak.rar";
        fileChannelCopy(sPath, tPath);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("用時爲：" + (end - start) + "ms");
    }
}

結果：

用時爲：194ms

2.1 channel的最大傳輸值

channel的傳輸是有大小限制的，最大爲2個g，超過會導致數據丟失。所以需要使用循環去多次傳輸數據。

public class TestCopyFileByNIO {

    public static void fileChannelCopy(String sfPath, String tfPath) {
        FileInputStream fi = null;
        FileOutputStream fo = null;
        FileChannel in;
        FileChannel out;
        try {
            fi = new FileInputStream(new File(sfPath));
            fo = new FileOutputStream(new File(tfPath));
            in = fi.getChannel();
            out = fo.getChannel();
            // 總文件大小
            long size = in.size();
            // left 剩餘文件的數量
            for (long left = size; left > 0;){
                System.out.println("position = " + (size - left) + "，left = " + left);
                // transferTo返回傳輸的數量，剩餘的減去傳輸的，就是當前剩餘的數量
                left -= in.transferTo((size -left), left, out);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                fi.close();
                fo.close();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        String sPath = "E:\\workspace\\workspace.zip";
        String tPath = "E:\\workspace\\workspace-" + System.currentTimeMillis() + "-bak.zip";
        fileChannelCopy(sPath, tPath);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("用時爲：" + (end - start) + "ms");
    }

結果：

position = 0，left = 2925330022
position = 2147483647，left = 777846375
用時爲：13664ms

三、Path 和 Paths 類

jdk7 引入了 Path 和 Paths 類

Path 用來表示文件路徑
Paths 是工具類，用來獲取 Path 實例

// 相對路徑 使用 user.dir 環境變量來定位 1.txt
Path source = Paths.get("1.txt"); 

// 絕對路徑 代表了  d:\1.txt
Path source = Paths.get("d:\\1.txt"); 

// 絕對路徑 同樣代表了  d:\1.txt
Path source = Paths.get("d:/1.txt"); 

 // 代表了  d:\data\projects
Path projects = Paths.get("d:\\data", "projects");

. 代表了當前路徑
.. 代表了上一級路徑

例如目錄結構如下

d:
    |- data
        |- projects
            |- a
            |- b

代碼

Path path = Paths.get("d:\\data\\projects\\a\\..\\b");
System.out.println(path);
// 正常化路徑
System.out.println(path.normalize());

會輸出

d:\data\projects\a\..\b
d:\data\projects\b

四、Files類

檢查文件是否存在

Path path = Paths.get("helloword/data.txt");
System.out.println(Files.exists(path));

創建一級目錄

Path path = Paths.get("helloword/d1");
Files.createDirectory(path);

如果目錄已存在，會拋異常 FileAlreadyExistsException
不能一次創建多級目錄，否則會拋異常 NoSuchFileException

創建多級目錄用

Path path = Paths.get("helloword/d1/d2");
Files.createDirectories(path);

拷貝文件

Path source = Paths.get("helloword/data.txt");
Path target = Paths.get("helloword/target.txt");

Files.copy(source, target);

如果文件已存在，會拋異常 FileAlreadyExistsException

如果希望用 source 覆蓋掉 target，需要用 StandardCopyOption 來控制

Files.copy(source, target, StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);

移動文件

Path source = Paths.get("helloword/data.txt");
Path target = Paths.get("helloword/data.txt");

Files.move(source, target, StandardCopyOption.ATOMIC_MOVE);

StandardCopyOption.ATOMIC_MOVE 保證文件移動的原子性

刪除文件

Path target = Paths.get("helloword/target.txt");

Files.delete(target);

如果文件不存在，會拋異常 NoSuchFileException

刪除目錄

Path target = Paths.get("helloword/d1");

Files.delete(target);

如果目錄還有內容，會拋異常 DirectoryNotEmptyException

遍歷目錄文件

public static void main(String[] args) throws IOException {
    Path path = Paths.get("C:\\Program Files\\Java\\jdk1.8.0_91");
    AtomicInteger dirCount = new AtomicInteger();
    AtomicInteger fileCount = new AtomicInteger();
    Files.walkFileTree(path, new SimpleFileVisitor<Path>(){
        @Override
        public FileVisitResult preVisitDirectory(Path dir, BasicFileAttributes attrs) 
            throws IOException {
            System.out.println(dir);
            dirCount.incrementAndGet();
            return super.preVisitDirectory(dir, attrs);
        }

        @Override
        public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs) 
            throws IOException {
            System.out.println(file);
            fileCount.incrementAndGet();
            return super.visitFile(file, attrs);
        }
    });
    System.out.println(dirCount); // 133
    System.out.println(fileCount); // 1479
}

統計 jar 的數目

Path path = Paths.get("C:\\Program Files\\Java\\jdk1.8.0_91");
AtomicInteger fileCount = new AtomicInteger();
Files.walkFileTree(path, new SimpleFileVisitor<Path>(){
    @Override
    public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs) 
        throws IOException {
        if (file.toFile().getName().endsWith(".jar")) {
            fileCount.incrementAndGet();
        }
        return super.visitFile(file, attrs);
    }
});
System.out.println(fileCount); // 724

刪除多級目錄

Path path = Paths.get("d:\\a");
Files.walkFileTree(path, new SimpleFileVisitor<Path>(){
    @Override
    public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs) 
        throws IOException {
        Files.delete(file);
        return super.visitFile(file, attrs);
    }

    @Override
    public FileVisitResult postVisitDirectory(Path dir, IOException exc) 
        throws IOException {
        Files.delete(dir);
        return super.postVisitDirectory(dir, exc);
    }
});

刪除是危險操作，確保要遞歸刪除的文件夾沒有重要內容

拷貝多級目錄

long start = System.currentTimeMillis();
String source = "D:\\Snipaste-1.16.2-x64";
String target = "D:\\Snipaste-1.16.2-x64aaa";

Files.walk(Paths.get(source)).forEach(path -> {
    try {
        String targetName = path.toString().replace(source, target);
        // 是目錄
        if (Files.isDirectory(path)) {
            Files.createDirectory(Paths.get(targetName));
        }
        // 是普通文件
        else if (Files.isRegularFile(path)) {
            Files.copy(path, Paths.get(targetName));
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
});
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println(end - start);

關於NIO文件編程此處就寫到這了，有幫助的話朋友個點個贊

netty（三）nio之文件編程一、FileChannel常用操作二、channel的相互傳輸三、Path 和 Paths 類四、Files類

一、FileChannel常用操作

1.1 獲取FileChannel

1.1.1 通過 FileInputStream 獲取

1.1.2 通過 FileOutputStream 獲取

1.1.3 通過 RandomAccessFile獲取

1.2 讀取和寫入

1.2.1 讀取

1.2.2 寫入

1.2.3 強制寫入

1.3 關閉

1.4 FileChannel的位置

1.5 獲取文件大小

二、channel的相互傳輸

2.1 channel的最大傳輸值

三、Path 和 Paths 類

四、Files類

SQL優化-20231016

java併發編程（十九）Semaphore、CountdownLatch和CyclicBarrier你都玩過嗎？一、簡介二、使用案例三、原理

java併發編程（十七）帶你瞭解什麼是面試官常說的AQS 一、初識AQS 二、源碼分析四、關於Condition的補充

java併發編程（十八）啥是讀寫鎖ReentrantReadWriteLock？一、初識ReentrantReadWriteLock 二、使用案例三、源碼分析

十二年前寫下的，不知道這裏有沒有你的青春？

30歲到來，我真的慌了？

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結

netty（三）nio之文件編程 一、FileChannel常用操作 二、channel的相互傳輸 三、Path 和 Paths 類 四、Files類

一、FileChannel常用操作

1.1 獲取FileChannel

1.1.1 通過 FileInputStream 獲取

1.1.2 通過 FileOutputStream 獲取

1.1.3 通過 RandomAccessFile獲取

1.2 讀取和寫入

1.2.1 讀取

1.2.2 寫入

1.2.3 強制寫入

1.3 關閉

1.4 FileChannel的位置

1.5 獲取文件大小

二、channel的相互傳輸

2.1 channel的最大傳輸值

三、Path 和 Paths 類

四、Files類

netty（三）nio之文件編程一、FileChannel常用操作二、channel的相互傳輸三、Path 和 Paths 類四、Files類