小师妹学JavaIO之目录还是文件

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简介

目录和文件傻傻分不清楚,目录和文件的本质到底是什么?在 java 中怎么操纵目录,怎么遍历目录。本文 F 师兄会为大家一一讲述。

linux 中的文件和目录

小师妹:F 师兄,我最近有一个疑惑,java 代码中好像只有文件没有目录呀,是不是当初发明 java 的大神,一不小心走了神?

F 师兄: 小师妹真勇气可嘉呀,敢于质疑权威是从小工到专家的最重要的一步。想想 F 师兄我,从小没人提点,老师讲什么我就信什么,专家说什么我就听什么: 股市必上一万点,房子是给人住的不是给人炒的, 原油宝当然是小白理财必备产品 …. 然后,就没有然后了。

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虽然 java 中没有目录的概念只有 File 文件,而 File 其实是可以表示目录的:

public boolean isDirectory()

File 中有个 isDirectory 方法,可以判断该 File 是否是目录。

File 和目录傻傻分不清楚,小师妹,有没有联想到点什么?

小师妹:F 师兄,我记得你上次讲到 Linux 下面所有的资源都可以看做是文件,在 linux 下面文件和目录的本质是不是一样的?

对的,在 linux 下面文件是一等公民,所有的资源都是以文件的形式来区分的。

什么扇区,逻辑块,页之类的底层结构我们就不讲了。我们先考虑一下一个文件到底应该包含哪些内容。除了文件本身的数据之外,还有很多元数据的东西,比如文件权限,所有者,group,创建时间等信息。

在 linux 系统中,这两个部分是分开存储的。存放数据本身的叫做 block,存放元数据的叫做 inode。

inode 中存储了 block 的地址,可以通过 inode 找到文件实际数据存储的 block 地址,从而进行文件访问。考虑一下大文件可能占用很多个 block,所以一个 inode 中可以存储多个 block 的地址,而一个文件通常来说使用一个 inode 就够了。

为了显示层级关系和方便文件的管理,目录的数据文件中存放的是该目录下的文件和文件的 inode 地址,从而形成了一种一环套一环,圆环套圆环的链式关系。

上图列出了一个通过目录查找其下文件的环中环布局。

我想 java 中目录没有单独列出来一个类的原因可能是参考了 linux 底层的文件布局吧。

目录的基本操作

因为在 java 中目录和文件是公用 File 这个类的,所以 File 的基本操作目录它全都会。

基本上,目录和文件相比要多注意下面三类方法:

public boolean isDirectory()
public File[] listFiles() 
public boolean mkdir() 

为什么说是三类呢?因为还有几个和他们比较接近的方法,这里就不一一列举了。

isDirectory 判断该文件是不是目录。listFiles 列出该目录下面的所有文件。mkdir 创建一个文件目录。

小师妹:F 师兄,之前我们还以目录的遍历要耗费比较长的时间,经过你一讲解目录的数据结构,感觉 listFiles 并不是一个耗时操作呀,所有的数据都已经准备好了,直接读取出来就行。

对,看问题不要看表面,要看到隐藏在表面的本质内涵。你看师兄我平时不显山露水,其实是真正的中流砥柱,堪称公司优秀员工模范。

小师妹:F 师兄,那平时也没看上头表彰你啥的?哦,我懂了,一定是老板怕表彰了你引起别人的嫉妒,会让你的好好大师兄的形象崩塌吧,看来老板真的懂你呀。

目录的进阶操作

好了小师妹,你懂了就行,下面 F 师兄给你讲一下目录的进阶操作,比如我们怎么拷贝一个目录呀?

小师妹,拷贝目录简单的 F 师兄,上次你就教我了:

cp -rf

一个命令的事情不就解决了吗?难道里面还隐藏了点秘密?

咳咳咳,秘密倒是没有,小师妹,我记得你上次说要对 java 从一而终的,今天师兄给你介绍一个在 java 中拷贝文件目录的方法。

其实 Files 工具类里已经为我们提供了一个拷贝文件的优秀方法:

public static Path copy(Path source, Path target, CopyOption... options)

使用这个方法,我们就可以进行文件的拷贝了。

如果想要拷贝目录,就遍历目录中的文件,循环调用这个 copy 方法就够了。

小师妹:且慢,F 师兄,如果目录下面还有目录的,目录下还套目录的情况该怎么处理?

这就是圈套呀,看我用个递归的方法解决它:

public void useCopyFolder() throws IOException {File sourceFolder = new File("src/main/resources/flydean-source");
        File destinationFolder = new File("src/main/resources/flydean-dest");
        copyFolder(sourceFolder, destinationFolder);
    }

    private static void copyFolder(File sourceFolder, File destinationFolder) throws IOException
    {
        // 如果是 dir 则递归遍历创建 dir,如果是文件则直接拷贝
        if (sourceFolder.isDirectory())
        {
            // 查看目标 dir 是否存在
            if (!destinationFolder.exists())
            {destinationFolder.mkdir();
                log.info("目标 dir 已经创建: {}",destinationFolder);
            }
            for (String file : sourceFolder.list())
            {File srcFile = new File(sourceFolder, file);
                File destFile = new File(destinationFolder, file);
                copyFolder(srcFile, destFile);
            }
        }
        else
        {
            // 使用 Files.copy 来拷贝具体的文件
            Files.copy(sourceFolder.toPath(), destinationFolder.toPath(), StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);
            log.info("拷贝目标文件: {}",destinationFolder);
        }
    }

基本思想就是遇到目录我就遍历,遇到文件我就拷贝。

目录的腰疼操作

小师妹:F 师兄,假如我想删除一个目录中的文件,或者我们想统计一下这个目录下面到底有多少个文件该怎么做呢?

虽然这些操作有点腰疼,还是可以解决的,Files 工具类中有个方法叫做 walk,返回一个 Stream 对象,我们可以使用 Stream 的 API 来对文件进行处理。

删除文件:

public void useFileWalkToDelete() throws IOException {Path dir = Paths.get("src/main/resources/flydean");
        Files.walk(dir)
                .sorted(Comparator.reverseOrder())
                .map(Path::toFile)
                .forEach(File::delete);
    }

统计文件:

 public void useFileWalkToSumSize() throws IOException {Path folder = Paths.get("src/test/resources");
        long size = Files.walk(folder)
                .filter(p -> p.toFile().isFile())
                .mapToLong(p -> p.toFile().length())
                .sum();
        log.info("dir size is: {}",size);
    }

总结

本文介绍了目录的一些非常常见和有用的操作。

本文的例子 https://github.com/ddean2009/learn-java-io-nio

本文作者:flydean 程序那些事

本文链接:http://www.flydean.com/java-io-directory/

本文来源:flydean 的博客

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正文完
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