文件操作

Files 类是 java.nio.file 包的另一个主要入口点。该类提供了一组丰富的静态方法，用于读取、写入和操作文件和目录。Files 方法适用于 Path 对象的实例。在继续讨论其余部分之前，你应该熟悉以下常见概念：

• 释放系统资源
• 捕捉异常
• 可变参数
• 原子操作
• 方法涟
• 什么 Is (是) Glob？
• 链路感知

释放系统资源

此 API 中使用的许多资源（例如流或通道）实现或继承 java.io.Closeable 接口。Closeable 资源的要求是必须调用 close 方法以在不再需要时释放资源。忽略关闭资源可能会对应用程序的性能产生负面影响。try-with-resources 语句（将在下一节中介绍）为你处理此步骤。

捕捉异常

对于文件 I/O，意外情况是生活中的事实：文件在预期的时候存在(或不存在)，程序无法访问文件系统，默认文件系统实现不支持特定功能， 等等。可能遇到许多错误。

访问文件系统的所有方法都可以抛出 IOException。最佳实践是通过将这些方法嵌入 Java SE 7 发行版中引入的 try-with-resources 语句来捕获这些异常。try-with-resources 语句的优点是编译器会在不再需要时自动生成关闭资源的代码。以下代码显示了它的可能外观：

Charset charset = Charset.forName("US-ASCII");
String s = ...;
try (BufferedWriter writer = Files.newBufferedWriter(file, charset)) {
    writer.write(s, 0, s.length());
} catch (IOException x) {
    System.err.format("IOException: %s%n", x);
}

有关更多信息，请参阅 The try-with-resources Statement。

或者，你可以将文件 I/O 方法嵌入 try 块中，然后捕获 catch 块中的任何异常。如果你的代码已打开任何流或通道，则应在 finally 块中关闭它们。前面的示例使用 try-catch-finally 方法看起来如下所示：

Charset charset = Charset.forName("US-ASCII");
String s = ...;
BufferedWriter writer = null;
try {
    writer = Files.newBufferedWriter(file, charset);
    writer.write(s, 0, s.length());
} catch (IOException x) {
    System.err.format("IOException: %s%n", x);
} finally {
    if (writer != null) writer.close();
}

有关更多信息，请参阅 Catching and Handling Exceptions。

除了 IOException 之外，还有许多特定的异常继承 FileSystemException。这个类有一些有用的方法可以返回涉及的文件 (getFile)，详细的消息字符串 (getMessage)，文件系统操作失败的原因 (getReason)，以及涉及的“其他”文件，如果有的话 (getOtherFile)。

以下代码段显示了如何使用 getFile 方法：

try (...) {
    ...    
} catch (NoSuchFileException x) {
    System.err.format("%s does not exist\n", x.getFile());
}

为清楚起见，本课程中的文件 I/O 示例可能不会显示异常处理，但你的代码应始终包含它。

可变参数

指定标志时，有几个 Files 方法接受任意数量的参数。例如，在以下方法签名中，CopyOption 参数后面的省略号表示该方法接受可变数量的参数，它们通常被称为 varargs：

Path Files.move(Path, Path, CopyOption...)

当方法接受 varargs 参数时，你可以传递一个以逗号分隔的值列表或值的数组(CopyOption[])。

在 move 示例中，可以按如下方式调用该方法：

import static java.nio.file.StandardCopyOption.*;

Path source = ...;
Path target = ...;
Files.move(source,
           target,
           REPLACE_EXISTING,
           ATOMIC_MOVE);

有关 varargs 语法的更多信息，请参阅 Arbitrary Number of Arguments。

原子操作

一些 Files 方法（例如 move）可以在某些文件系统中以原子方式执行某些操作。

atomic file operation (原子文件操作) 是不能被中断或“部分”执行的操作。要么执行整个操作，要么操作失败。当你在文件系统的同一区域上运行多个进程时，这很重要，并且你需要保证每个进程都访问一个完整的文件。

方法涟

许多文件 I/O 方法支持 method chaining (方法链) 的概念。

你首先调用返回对象的方法。然后立即在 that (那个) 对象上执行方法，该方法返回另一个对象，依此类推。许多 I/O 示例使用以下技术：

String value = Charset.defaultCharset().decode(buf).toString();
UserPrincipal group =
    file.getFileSystem().getUserPrincipalLookupService().
         lookupPrincipalByName("me");

此技术生成紧凑的代码，使你可以避免声明不需要的临时变量。

什么 Is (是) Glob？

Files 类中的两个方法接受 glob 参数，但什么是 glob？

你可以使用 glob 语法指定模式匹配行为。

glob 模式被指定为字符串，并与其他字符串匹配，例如目录或文件名。Glob 语法遵循几个简单的规则：

• 星号 * 匹配任意数量的字符(包括零个)。
• 两个星号 ** 的工作方式与 * 类似，但是跨越目录边界。此语法通常用于匹配完整路径。
• 问号 ? 恰好与一个字符匹配。
• 大括号指定子模式的集合。例如：
  • {sun,moon,stars} 匹配“sun”，“moon”或“stars”。
  • {temp*,tmp*} 匹配以“temp”或“tmp”开头的所有字符串。
• 方括号表示一组单个字符，或者在使用连字符(-)时，表示一系列字符。例如：
  • [aeiou] 匹配任何小写元音。
  • [0-9] 匹配任何数字。
  • [A-Z] 匹配任何大写字母。
  • [a-z,A-Z] 匹配任何大写或小写字母。
  在方括号内，*，? 和 \ 匹配它们自己。
• 所有其他字符都匹配他们自己。
• 要匹配 *，? 或其他特殊字符，可以使用反斜杠字符 \ 将其转义。例如：\\ 匹配单个反斜杠，\? 匹配问号。

以下是 glob 语法的一些示例：

• *.html - 匹配以 .html 结尾的所有字符串
• ??? - 匹配所有字符串，正好是三个字母或数字
• *[0-9]* - 匹配包含数值的所有字符串
• *.{htm,html,pdf} - 匹配以 .htm，.html 或 .pdf 结尾的任何字符串
• a?*.java - 匹配以 a 开头，后跟至少一个字母或数字，以 .java 结尾的任何字符串
• {foo*,*[0-9]*} - 匹配以 foo 开头的任何字符串或包含数值的任何字符串

glob 语法功能强大且易于使用。但是，如果它不足以满足你的需求，你还可以使用正则表达式。有关更多信息，请参阅 Regular Expressions 课程。

有关 glob 语法的更多信息，请参阅 FileSystem 类中 getPathMatcher 方法的 API 规范。

链路感知

Files 类是“链接感知”。每个 Files 方法都会检测遇到符号链接时要执行的操作，或者它提供了一个选项，使你可以在遇到符号链接时配置行为。