Path（Paths）、Files、FileSystem（FileSystems）三个主要类。

Paths、Files中提供了大量便捷的静态操作方法

Path

基本方法

Path path = Paths.get("/data/logs/web.log");
//属性
//获取路径中的文件名或者最后一个节点元素
System.out.printf("FileName:%s%n", path.getFileName());
//路径节点元素的格式
System.out.printf("NameCount:%s%n", path.getNameCount());
//遍历路径节点方法1
Iterator<Path> names = path.iterator();
int i = 0;
while (names.hasNext()) {
    Path name = names.next();
    System.out.printf("Name %s:%s%n",i,name.toString());
    i++;
}
//方法2
for(int j = 0; j < path.getNameCount(); j++) {
    System.out.printf("Name %s:%s%n",j,path.getName(j));
}
//父路径
System.out.printf("Parent:%s%n",path.getParent());
//跟路径,比如"/"、"C:";如果是相对路径，则返回null。System.out.printf("Root:%s%n",path.getRoot());
//子路径，结果中不包含root，前开后闭
System.out.printf("Subpath[0,2]:%s%n",path.subpath(0,2));

结果：

FileName:web.log
NameCount:3
Name 0:data
Name 1:logs
Name 2:web.log
Name 0:data
Name 1:logs
Name 2:web.log
Parent:/data/logs
Root:/
Subpath[0,2]:data/logs

路径转换

比如“/data/logs/./web.log”、“/data/logs/../db”这种包含“冗余”路径的

Path path = Paths.get("/data/logs/../web.log");
//输出结果：/data/web.log
System.out.printf("%s%n",path.normalize());

如果文件需要被外部资源访问（resource），你可以通过Path.toUri()来转换，path对应的文件或者目录可以不存在，此方法不会check异常：

Path path = Paths.get("/data/logs/web.log");
//表示本地文件的uri,输出结果：file:///data/logs/web.log
System.out.printf("%s%n",path.toUri());

toRealPath()是比较重要的方法，不过它会对文件是否存在、访问权限进行检测，需要捕获异常。首先检测文件是否存在、是否有权限；如果path为相对路径，则将会转换为绝对路径

resolve()：路径合并，当前path与参数进行路径合并

relativize()：获取相对路径，“/data”与“/data/logs/p1”的相对路径为“logs/p1”

Files

Files类中提供了大量静态方法，用于实现文件（目录）的创建、复制、迁移、删除以及访问文件数据等操作。

监测文件目录

Files.exists(Path)和notExists(Path)两个方法，这两个方法都会实际检测文件或者目录是否存在、以及是否有访问权限

exist可能有三种状态：如果不存在或者安全校验不通过则返回false，如果返回true则表示文件确实存在且有权限

notExists()检测类似，对于没有通过安全校验的也会返回false

当exists与notExists同时返回false时，说明文件不可以验证（即无权限）

判断文件（目录）具有读、写、执行的权限，可以通过如下方法：

Path path = Paths.get("data/logs/web.log");
boolean isRegularExecutableFile = Files.isRegularFile(path) & Files.isReadable(path) & Files.isExecutable(path);

删除

delete和deleteIfExists两个方法均可删除文件，前者尝试删除的文件如果不存在则会抛出异常

如果path为目录，则目录需要为空，否则删除失败（IOException）

在删除操作之前，最后做一些常规的检测，比如文件是否存在（有权限）、目录是否为空等

文件（目录）复制

copy(Path,Path,CopyOption…)方法可以复制文件

如下为CopyOption选项列表：

1）REPLACE_EXISTING：如果目标文件已经存在，则直接覆盖；如果目标文件是个软连接，则软连接文件本身被覆盖（而非连接文件的target文件）；如果复制的是目录，且目标目录不为空时，则会抛出异常（DirectoryNotEmptyException），稍后介绍“递归复制目录树和文件”。此参数通常必选。复制目录时，目标目录会自动创建，源目录中如果有文件，则不会复制文件，只会创建空的目标目录。source和target，要么同时是目录、要么同时是文件。

2）COPY_ATTRIBUTES：复制文件时，也同时复制目标文件的属性（metadata），对于文件属性（FileAttribute）的支持依赖于文件系统（和平台），不过lastModifiedTime通常会被复制。

3）NOFOLLOW_LINKS：继承自LinkOption，表示如果文件是软连接，则不followed，即只复制连接文件，不复制其target实际文件内容。

4）ATOMIC_MOVE：只支持move操作，copy不支持。

移动

move(Path,Path,CopyIOption)，基本原则同copy

如果是目录，目录中包含文件时也可以移动的（这可能依赖于平台），子目录也一起移动，但是目标目录必须为空（DirectoryNotEmptyException）

支持两种选项：

1）REPLACE_EXISTING：如果目标文件已存在，则覆盖；如果目标文件是软连接，则连接文件被覆盖但是其指向不会受影响。

2）ATOMIC_MOVE：原子复制，需要平台的文件系统支持（不支持则抛出异常），指定此参数时其他选项将被忽略；如果文件不能被原子复制（或者替换），则会抛出AtomicMoveNotSupportedException。

打开文件

Files类中提供了多个静态的方法，用于直接读写文件

1）WRITE: 打开文件用于write访问。

2）APPEND:在文件尾部追加数据，伴随用于WRITE或CREATE选项。

3）TRUNCATE_EXISTING:将文件truncate为空，伴随用于WRITE选项。比如，文件存在时，将文件数据清空并重新写入。

4）CREATE_NEW:创建新文件，如果文件已存在则抛出异常。

5）CREATE：如果文件已存在则直接打开，否则创建文件。

6）DELETE_ON_CLOSE:当文件操作关闭时则删除文件（close方法或者JVM关闭时），此选项适用于临时文件（临时文件不应该被其他进程并发访问）。

7）SPARSE:创建一个“稀疏”文件，伴随使用CREATE_NEW，适用于某些特殊的文件系统比如NTFS，这些大文件允许出现“gaps”（空洞）在某些情况下可以提高性能且这些gaps不消耗磁盘空间。

8）SYNC:对文件内容（data）或者metadata的修改，都会同步到底层存储。

9）DSYNC：对文件内容的修改，会同步到底层存储。

//全部读取小文件中的数据
//Files.readAllBytes(Paths.get("/data/web.log"));
List<String> lines = Files.readAllLines(Paths.get("/data/web.log"),Charset.forName("utf-8"));

//将准备好的数据，直接全部写入文件。（打开、写入）
Files.write(Paths.get("/data/web-1.log"),lines,Charset.forName("utf-8"),
        StandardOpenOption.APPEND,
        StandardOpenOption.CREATE));

//传统操作
try (BufferedReader reader = Files.newBufferedReader(Paths.get("/data/web.log"))) {
    while (true) {
        String line = reader.readLine();
        if (line == null) {
            break;
        }
        System.out.println(line);
    }
} catch (IOException e) {
    //
}

//传统操作
try (BufferedWriter writer = Files.newBufferedWriter(Paths.get("/data/web.log"),Charset.forName("utf-8"),StandardOpenOption.APPEND,
        StandardOpenOption.CREATE)) {
    for(String line : lines) {
        writer.write(line);
    }
} catch (IOException e) {
    //
}

Metadata管理

1、BasicFileAttributes

BasicFileAttributes基本接口，提供了一些基本的文件metadata，比如lastAccessTime、lastModifiedTime等，它的实现类因平台而已有：DosFileAttributes、PosixFileAttribute、UnixFileAttribute等

Path path = Paths.get("/data/logs/web.log");
BasicFileAttributes attributes = Files.readAttributes(path,BasicFileAttributes.class);
System.out.println("regular file:" + attributes.isRegularFile());
System.out.println("directory:" + attributes.isDirectory());
System.out.println("symbolic link:" + attributes.isSymbolicLink());
System.out.println("modified time:" + attributes.lastModifiedTime().toMillis());

//修改系统更新属性
Files.setLastModifiedTime(path,FileTime.fromMillis(System.currentTimeMillis()));

//修改其他属性
Files.setAttribute(path,"dos:hidden",true);

2、PosixFileAttributes

Path path = Paths.get("/data/logs/web.log");
PosixFileAttributes attributes = Files.readAttributes(path,PosixFileAttributes.class);

//用户组和权限
UserPrincipal userPrincipal = attributes.owner();
System.out.println(userPrincipal.toString());

GroupPrincipal groupPrincipal =  attributes.group();
System.out.println(groupPrincipal.toString());

Set<PosixFilePermission> permissions = attributes.permissions();
//将权限转换为文件属性，用于创建新的文件,目前文件权限也是一种属性
FileAttribute<Set<PosixFilePermission>> fileAttribute = PosixFilePermissions.asFileAttribute(permissions);

Files.createFile(Paths.get("/data/test.log"),fileAttribute);

//修改文件权限，可以在permissions中增减权限列表，枚举
Files.setPosixFilePermissions(path,permissions);

构建权限列表：

Set<PosixFilePermission> permissions = PosixFilePermissions.fromString("-rw-r--r--");
Files.setPosixFilePermissions(path, permissions);

修改文件目录的所有者或所在组

Path path = Paths.get("/data/logs/web.log");
//首先找到系统中的其他用户，根据用户名
UserPrincipal userPrincipal = path.getFileSystem().getUserPrincipalLookupService().lookupPrincipalByName("userName");
Files.setOwner(path,userPrincipal);
//或者
Files.getFileAttributeView(path,FileOwnerAttributeView.class).setOwner(userPrincipal);

//修改group
GroupPrincipal groupPrincipal = path.getFileSystem().getUserPrincipalLookupService().lookupPrincipalByGroupName("groupName");
Files.getFileAttributeView(path,PosixFileAttributeView.class).setGroup(groupPrincipal);

FileSystem

FileStore是新增的API，用于描述底层存储系统，一个平台有多个FileStore，我们可以通过FileSystem获取FileStore的列表，以及每个store的存储状态、文件列表等

Path path = Paths.get("/data/logs/web.log");
path.getFileSystem().getFileStores();//获取文件所属的文件系统的所有的存储器。//当前文件系统所能支持的FileAttributeView，此后可以对文件使用相应的view获取或者修改属性
Set<String> viewNames = FileSystems.getDefault().supportedFileAttributeViews();
System.out.println(viewNames);//basic，unix，posix，owner，dos等

//或者，全局
//遍历所有的磁盘存储
Iterable<FileStore> fileStores = FileSystems.getDefault().getFileStores();//获取默认文件系统的所有存储器
for(FileStore store : fileStores) {
    System.out.println("\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-");
    System.out.println("className:" + store.getClass().getName());
    System.out.println("name:" + store.name());//磁盘名称
    System.out.println("type:" + store.type());//类型
    System.out.println("readOnly:" + store.isReadOnly());//是否为只读
    System.out.println("usableSpace:" + store.getUsableSpace() + "/" + store.getTotalSpace());
    boolean supported = store.supportsFileAttributeView(BasicFileAttributeView.class);
    //或者
    //boolean supported =  store.supportsFileAttributeView("basic");
    //fileStore的属性，不同于FileAttributes，这些属性应该与FileStore的各个实现类对应。Long totalSpace = (Long)store.getAttribute("totalSpace");
    System.out.println(totalSpace);

目录操作

列举根目录

//遍历文件系统的所有根目录
Iterable<Path> roots = FileSystems.getDefault().getRootDirectories();
for(Path root : roots) {
    System.out.print(root);
}

创建、删除

Path dir = Paths.get("/data/xyz");
Files.createDirectories(dir);
Files.createDirectory(dir);

其中createDirectory()方法是一个“严格校验”的方法，如果父路径不存在则会抛出异常，如果路径已经存在或者同名文件存在则会抛出异常，简单来说此方法只能创建最后一级目录（且此前不存在）。对于createDirectories()方法，比较兼容，会逐层校验并创建父路径，如果不存在则创建。

创建目录时，也可以像文件那样，指定文件属性（包括权限）

Path dir = Paths.get("/data/xyz/12x/123x");
Set<PosixFilePermission> permissions = PosixFilePermissions.fromString("\-rw\-rw\-\-\-\-");
FileAttribute<Set<PosixFilePermission>> fileAttribute = PosixFilePermissions.asFileAttribute(permissions);
Files.createDirectories(dir,fileAttribute);

遍历目录

Path dir = Paths.get("/data");
DirectoryStream<Path> stream = Files.newDirectoryStream(dir);
for (Path path : stream) {
    System.out.println(path);
}
stream.close();

stream方式会遍历指定目录下的所有文件，包括文件。目录。连接、隐藏文件或者目录等。

此外，JDK还支持基于filter模式，在遍历时过滤“非必要”的文件或者目录。

Path dir = Paths.get("/data");
DirectoryStream.Filter<Path> filter = new DirectoryStream.Filter<Path>() {
    @Override
    public boolean accept(Path entry) throws IOException {
        return Files.isRegularFile(entry);
    }
};
DirectoryStream<Path> stream = Files.newDirectoryStream(dir,filter);
for (Path path : stream) {
    System.out.println(path);
}
stream.close();

Glob文件过滤器

NIO2中新增支持了基于Glob的文件过滤器，一种类似于正则表达式的匹配语法

1、*：匹配任意多个任意字符，包括空字符（none）。比如“/data/*.log”匹配“data”目录下所有以“.log”结尾的文件。

2、**：类似于*，匹配任意多个字符，不过它可以越过目录分割符，此语法通常用于匹配全路径。比如：“/data/**”

3、?：只匹配一个字符。

4、\：转义符，用于转义特殊字符，比如“\”、“-”、“{”、“}”、“[”等等。比如需要匹配“{”那么其字面表达式为“\{”，“\\”用于匹配单斜杠。

5、!：非，不包含，通常配合[]使用。（貌似不支持^）

6、{}：指定一组子规则，比如：

1）{sum,moon,stars}：匹配“sun”或者“moon”或者“starts”（其一即可），子规则使用“,”分割。

2）{temp*,tmp*}：匹配以temp或者tmp开头的所有字符串。

7、[]：匹配一组字符串中的单个字符，如果字符串集中包含“-”则匹配区间中单个字符。比如[abc]匹配“a”或者“b”或者“c”,[a-z]匹配a到z小写字符中的一个，[0-9]匹配0~9任意一个数字。可以混合使用，比如[abce-g]匹配“a”、“b”、“c”、“e”、“f”、“g”，[!a-c]匹配除a、b、c之外的任意一个字符。复合子规则使用“,”分割，比如[a-z,0-9]匹配a~z或者0~9任意一个字符。

在[]中，“*”、“?”、“\”只匹配其自己（字面），如果“-”在[]内且是第一个字符或者在!之后，也匹配自己。

8、文件中的前导字符、“.”将作为普通字符对待。比如“*”可以匹配“.tmp”这个文件，FIles.isHidden()可以用来检测此文件为隐藏文件。

9、其他所有字符匹配其自己（取决于因平台而已的实现方式，包括路径分隔符等）。

示例：

1、*.html匹配任意“.html”结尾的文件。

2、???：匹配任意三个字符（包括数字字符）

3、*[0-9]*：匹配包含一个数字的任意多个字符。

4、*.{htm,html}，匹配任意以“html”或者“htm”结尾的字符串。

GLobbing表达式，一种比较便捷的过滤策略，对于一些简单的操作（主要是只根据文件或者路径名特性匹配时），可以不使用Filter的情况下完成，当然glob的内部实现仍然是基于封装的Filter来实现（PathMatcher）；但是glob语法相对简单，JDK NIO2有关文件过滤表达式，可以同时支持glob和正则表达式

Path dir = Paths.get("/data");
//内部，默认会对glob表达式增加前缀,glob,为了兼容PathMatcher
DirectoryStream<Path> stream = Files.newDirectoryStream(dir,"\*.txt");
for (Path path : stream) {
    System.out.println(path);
}
stream.close();

查找文件

Path path = Paths.get("/data/test.log");
PathMatcher pathMatcher = FileSystems.getDefault().getPathMatcher("glob:\*\*.log");

System.out.println(pathMatcher.matches(path));

//基于正则
pathMatcher = FileSystems.getDefault().getPathMatcher("regex:.\*\\\\.log");
System.out.println(pathMatcher.matches(path));

递归遍历目录树

主要API为FileVisitor，其简单实现类为SimpleFileVisitor：

1、preVisitDirectory：在浏览目录之前。前置操作。比如遍历并复制文件时，可以在进入目录之前，创建迁移的目标新目录。

2、postVisitDirectory：在浏览目录中所有文件之后（浏览其他目录之前）。后置操作。

3、visitFile：浏览文件，Path和BaseFileAttributes会传递入方法。

4、visitFileFailed：浏览文件失败时调用，比如文件属性无法获取、目录无法打开等异常时，调用此方法，同时传入Path和Exception。

简单的遍历（查找、筛选匹配）

Path dir = Paths.get("/data/redis");
Stream<Path> stream = Files.walk(dir);
stream.forEach(path \-> {
    System.out.println(path);
});
stream.close();

复杂遍历（遍历查找、文件迁移校验）

public static void main(String\[\] args) throws Exception{
    Path dir = Paths.get("/data/redis");
    Files.walkFileTree(dir,new Finder());
}

public static class Finder implements FileVisitor<Path> {

    @Override
    public FileVisitResult preVisitDirectory(Path dir, BasicFileAttributes attrs) throws IOException {
        System.out.println("preVisitDirectory:" + dir);
        return FileVisitResult.CONTINUE;
    }

    @Override
    public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs) throws IOException {
        System.out.println("visitFile:" + file);
        return FileVisitResult.CONTINUE;
    }

    @Override
    public FileVisitResult visitFileFailed(Path file, IOException exc) throws IOException {
        System.out.println("visitFileFailed:" + file + ",exception:" + (exc != null ? exc.getMessage() : "\-"));
        return FileVisitResult.CONTINUE;
    }

    @Override
    public FileVisitResult postVisitDirectory(Path dir, IOException exc) throws IOException {
        System.out.println("postVisitDirectory:" + dir);
        return FileVisitResult.CONTINUE;
    }
}

FileVisitResult用于表示执行状态：

1）CONTINUE：表示继续执行（继续下一步操作）

2）TERMINATE：终止递归遍历，其他的后续方法不会被执行，尚未浏览的文件也将不会被访问。

3）SKIP_SUBTREE：跳过子树，即当前目录以及其子目录都将被跳过。适用在preVisitDirectory()，其他方法返回此值则等效于CONTINUE。

4）SKIP_SIBLINGS：跳过此文件（或者目录）的同级文件或者文件，适用在postVisitDirectory()，如果preVisitDirectory返回此值，则当前目录也会跳过，且postVisitDirectory()不会被执行。