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使用 NIO.2 操作檔案系統

时间:2015-07-19 21:19:08      阅读:89      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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Java 一直到 JDK 1.3 為止,都是使用 java.io 下的類別進行 I/O 的處理,對這有興趣的鄉民,可以參考「Java I/O」,那是我 13 年前整理的 ... XD。JDK 1.4 之後提供了 NIO,到了 JDK 1.7 又加上些新的功能,稱為 NIO.2,這些類別都被放在 java.nio 下,一般來說,使用 java.nio 類別操作檔案系統,會比使用 java.io 效率來的高且方便。

在進入主題前,各位不妨先看一下我之前整理的「Working with the Path Class」及「Metadata File Attributes」,這算是進入主題的前菜,這篇開始要說明怎麼開檔、讀檔、寫檔。

  • 開檔

不管是要讀檔或寫檔,第一個步驟總得要開檔,java.nio 提供了以下的開檔方式:

  1. READ: 要讀取檔案的內容
  2. WRITE: 要寫資料到檔案
  3. CREATE: 建立一個新檔,如果檔案已存在,將它刪除,重新建立新檔。
  4. CREATE_NEW: 建立一個新檔,當檔案已存在,拋出 exception。
  5. APPEND: 附加內容到已存在的檔案。
  6. DELETE_ON_CLOSE: 這個選項是用在暫存檔上,當檔案關閉時,將這個檔案刪除。
  7. TRUNCATE_EXISTING: 將檔案內容清除,然後再開始寫入。
  8. SPARSE: 
  9. SYNC: 保持檔案內容和 metadata 不變。
  10. DSYNC: 保持檔案內容不變。

 底下是一個最典型的範例:

 1 package idv.steven.nio2.metadata;
 2 
 3 import java.io.IOException;
 4 import java.nio.channels.ReadableByteChannel;
 5 import java.nio.file.Files;
 6 import java.nio.file.Path;
 7 import java.nio.file.Paths;
 8 import java.nio.file.StandardOpenOption;
 9 
10 public class NIO2File {
11     public static void main(String[] args) throws IOException {
12         Path path = Paths.get("C:/Java/poi-3.11/NOTICE");
13         ReadableByteChannel channel = Files.newByteChannel(path, StandardOpenOption.READ);
14         //...
15     }
16 }

在 java.io 中,I/O 都是在串流 (stream) 中操作,到了 java.nio 都改為渠道 (channel),上面的程式是開啟一個讀取的檔案,所有開檔模式都定義在 StandOpenOption 這個自定型別中。如果要開啟一個寫入的檔案,第 13 行可能就改為如下:

WritableByteChannel channel = Files.newByteChannel(path, new OpenOption[] {StandardOpenOption.CREATE, StandardOpenOption.WRITE});

寫檔時不能只有 WRITE 這個參數,還要再加入如何 CREATE、CREATE_NEW 等參數,所有參數放在一個 OpenOption 陣列裡。

  • 渠道 (Channel)

java.nio 定義了那些 channel ? 如下類別圖所示:

技术分享

上圖只列出常用的介面及其 method,要了解詳細的類別繼承關係,請看 JDK Doc。操作檔案時,最常用的就是 ReadableByteChannel、WritableByteChannel 及 SeekableByteChannel,前兩者顧名思義,是分別用在讀檔及寫檔,第三個是同時可用在讀與寫的渠道,且可以在讀寫過程裡移動檔案指標。至於 NetworkChannel 和 MulticastChannel 是用在網路的 TCP 和 UDP 傳輸上,會另外說明。

在 java.nio 中定義了渠道取代 java.io 中的 stream,同時渠道操作的物件也不是 byte[]、char[]… 改成 java.nio 自行定義的 ByteBuffer、CharBuffer 等類別,最常用的是 ByteBuffer,關於 ByteBuffer 的說明,請看「ByteBuffer 指標說明」,在繼續往下看之前,請務必先了解 ByteBuffer。

  • 讀檔
 1 package idv.steven.nio2.metadata;
 2 
 3 import java.io.IOException;
 4 import java.nio.ByteBuffer;
 5 import java.nio.channels.ReadableByteChannel;
 6 import java.nio.file.Files;
 7 import java.nio.file.Path;
 8 import java.nio.file.Paths;
 9 import java.nio.file.StandardOpenOption;
10 
11 public class NIO2File {
12     public static void main(String[] args) throws IOException {
13         Path path = Paths.get("C:/Java/poi-3.11/NOTICE");
14         ReadableByteChannel channel = Files.newByteChannel(path, StandardOpenOption.READ);
15         
16         ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
17         18         while (channel.read(buffer) > 0) {
19             System.out.println(new String(buffer.array()));
20             buffer.flip();
21         }
22         
23         channel.close();
24     }
25 }

上面的程式,於 18 行每次讀取 1024 個 byte,直到檔尾為止,讀取後放入 buffer 中,在 19 行將讀取的內容輸出,讀完後當然要記得關檔 (23行)。

  • 寫檔
 1 package idv.steven.nio2.metadata;
 2 
 3 import java.io.IOException;
 4 import java.nio.ByteBuffer;
 5 import java.nio.channels.ReadableByteChannel;
 6 import java.nio.channels.WritableByteChannel;
 7 import java.nio.file.Files;
 8 import java.nio.file.OpenOption;
 9 import java.nio.file.Path;
10 import java.nio.file.Paths;
11 import java.nio.file.StandardOpenOption;
12 
13 public class NIO2File {
14     public static void main(String[] args) throws IOException {
15         Path path = Paths.get("C:/Java/poi-3.11/NOTICE");
16         ReadableByteChannel channel = Files.newByteChannel(path, StandardOpenOption.READ);
17         
18         Path pathTo = Paths.get("C:/Java/poi-3.11/NOTICE.txt");
19         WritableByteChannel channelTo = Files.newByteChannel(pathTo, 
20                 new OpenOption[] {StandardOpenOption.CREATE, StandardOpenOption.WRITE});
21         
22         ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
23         while ((channel.read(buffer)) > 0) {
24             buffer.flip();
25             channelTo.write(buffer);
26             buffer.flip();
27         }
28         
29         channel.close();
30         channelTo.close();
31     }
32 }

這個程式只是將上一個程式擴充,將由 NOTICE 讀出的內容,寫入 NOTICE.txt 檔裡,在 19~20 行開啟一個寫入的檔案,於 24~26 行將讀到的內容寫入指定的檔案。

 

使用 NIO.2 操作檔案系統

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原文地址:http://www.cnblogs.com/stevwn/p/4659131.html

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