Java SE 7新特性之文件操作（5） - 管理元数据

转自 开发者的天空

在文件系统中，文件或者目录的元数据是和文件或者目录本身存储在一起的，而且元数据保存了很多的信息，例如：对象 是文件还是目录，抑或是符号链接。文件的大小、创建 时间、最后修改时间、文件的所有者、组、访问权限等。
java.nio.file.attribute包提供了访问和管理文件系统元数据（通常叫做文件属性）的功能。不同的文件系统提供的文件属性是不一样 的，所以我们按照这个将文件的属性划分成了不同的视图（View）。每个View对应一个文件系统的实现，如POSIX（Unix使用的文件系统）或 DOS；或者是所有文件系统共有的属性，如文件的所有权。当我们读取文件的属性的时候，是一次读取整个视图的属性的。Java 所支持的视图有：
BasicFileAttributeView – 所有的文件系统实现都必须提供的属性的视图。
DosFileAttributeView – 扩展了BasicFileAttributeView，添加了DOS文件系统能够支持的几种属性。
PosixFileAttributeView – 扩展了BasicFileAttributeView，添加了POSIX文件系统能够支持的几种属性。
FileOwnerAttributeView – 任何文件系统实现都会支持文件所有者的属性。这个View就包含这个属性。
AclFileAttributeView – 支持读取和更新文件的访问控制列表。支持NFSv4访问控制列表模型。所有定义了到NFSv4的映射的访问控制列表模型也同样支持，如Windows的访 问控制列表模型。
UserDefinedFileAttributeView – 支持用户自定义的元数据。这个View可以被映射到文件系统提供的扩展机制。例如在Solaris操作系统上，可以将这个View存储MIMEtype。
不同的文件系统可能支持不同的一个或几个view，也有可能含有上面所有的View都没有包含的文件属性。
Attributes类
大多数情况下，我们不需要直接使用FileAttributeView接口，Attributes类提供了转换的方法来读取和设置文件属性。
下面是Attributes类提供的一些方法：
读取或设置基本的文件属性：
readBasicFileAttributes(FileRef, LinkOption...)
setLastAccessTime(FileRef, FileTime)
setLastModifiedTime(FileRef, FileTime)

读取或设置POSIX文件属性
readPosixFileAttributes(FileRef, LinkOption...)
setPosixFilePermissions(FileRef, Set<PosixFilePermission>)

读取或设置文件的所有者
getOwner(FileRef)
setOwner(FileRef, UserPrincipal)

一次读取所有的文件属性
readAttributes(FileRef, String, LinkOption...)

读取或设定特定的文件属性
getAttribute(FileRef, String, LinkOption...)
setAttribute(FileRef, String, Object)

读取DOS文件属性
readDosFileAttributes(FileRef, LinkOption...)

读取或设置文件的访问控制列表。
getAcl(FileRef)
setAcl(FileRef, List<AclEntry>)

读取文件存储空间的属性，如总空间、有效空间、未分配空间等。
readFileStoreSpaceAttributes(FileStore)

每个read方法都返回一个对象，该对象会提供访问方法，我们通过这些访问方法能够很方便的获得特定的文件属性的值。
要想读取基本的文件信息，那么可以调用readBasicFileAttributes（FileRef， LinkOption...）方法。这个方法支持的LinkOption就只有NOFOLLOW_LINKS。这个方法会一次性的读取所有的基本的文件属 性并返回一个BasicFileAttributes对象，我们可以访问该对象获取具体的文件属性。如果程序对文件没有访问权限，该方法会抛出 SecurityException异常。要注意的是，并不是所有文件系统的实现都支持创建时间、最后修改时间和最后访问时间这三个属性。如果某个属性不 被支持，则调用该属性的get方法时会返回null。下面就是一个读取文件的基本属性的例子：

Path file = ...;
BasicFileAttributes attr = Attributes.readBasicFileAttributes(file);

if (attr.creationTime() != null) {
    System.out.println("creationTime: " + attr.creationTime());
}
if (attr.lastAccessTime() != null) {
    System.out.println("lastAccessTime: " + attr.lastAccessTime());
}
if (attr.lastModifiedTime() != null) {
    System.out.println("lastModifiedTime: " + attr.lastModifiedTime());
}

System.out.println("isDirectory: " + attr.isDirectory());
System.out.println("isOther: " + attr.isOther());
System.out.println("isRegularFile: " + attr.isRegularFile());
System.out.println("isSymbolicLink: " + attr.isSymbolicLink());
System.out.println("size: " + attr.size());

 下面的例子中，我们检查了对一个文件的访问权限，判断该文件是常规的文件还是目录：

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

Path file = ...;
boolean error=false;

try {
    file.checkAccess(READ, EXECUTE);
    if (!Attributes.readBasicFileAttributes(file).isRegularFile()) {
        error = true;
    }
} catch (IOException x) {
    //Logic for error condition...
    error = true;
}
if (error) {
    //Logic for failure...
    return;
}
//Logic for executable file...

 设置时间戳

前面的文件基本属性的代码中演示了怎样获取文件的时间戳，Attributes类还提供了两个方法来设置时间戳：setLastAccessTime和 setLastModifiedTime，下面是这两个方法的示例：

Path file = ...;
BasicFileAttributes attr = Attributes.readBasicFileAttributes(file);
long currentTime = System.currentTimeMillis();
if (attr.lastModifiedTime() != null) {
    FileTime ft = FileTime.fromMillis(currentTime);
    Attributes.setLastModifiedTime(file, ft);
} else {
    System.err.println("lastModifiedTime time stamp not supported");
}

 

DOS的文件属性
要获取一个文件的DOS的文件属性，需要调用readDosFileAttributes方法。这个方法会返回一个DosFileAttributes对 象，该对象提供了获取DOS文件属性的方法，例如：

Path file = ...;
try {
    DosFileAttributes attr = Attributes.readDosFileAttributes(file);
    System.out.println("isReadOnly is " + attr.isReadOnly());
    System.out.println("isHidden is " + attr.isHidden());
    System.out.println("isArchive is " + attr.isArchive());
    System.out.println("isSystem is " + attr.isSystem());
} catch (IOException x) {
    System.err.println("DOS file attributes not supported:" + x);
}

 我们可以使用setAttribute方法来设置DOS文件属性，如：

Path file = ...;
Attributes.setAttribute(file, "dos:hidden", true);

 要注意的是，不是只有DOS操作系统才支持DOS文件属性，有些操作系统如Samba也支持DOS文件属性。
POSIX的文件属性
POSIX是Portable Operation System Interface for UNIX的缩写，而且IEEE和ISO定义很多标准来保证不同的UNIX之间的户操作性，因此对于开发人员来说，针对POSIX编写的程序能够很容易的运 行在不同的兼容POSIX的文件系统上。
要读取POSIX文件属性，需要调用readPosixFileAttributes方法。除了文件所有者和所属组，POSIX还支持9种文件权限许可组 合：读、写、执行三种权限和文件所有者、同组的用户和其他用户三种角色的组合（3 × 3 = 9）。下面就是读取POSIX文件属性的简单的例子：

Path file = ...;
PosixFileAttributes attr = Attributes.readPosixFileAttributes(file);
System.out.format("%s %s %s%n", attr.owner().getName, attr.group().getName(),
                  PosixFilePermissions.toString(attr.permissions()));

 下面的代码读取了一个文件的属性，然后创建了一个新的文件，将原有的文件的权限属性赋予新创建的文件：

Path sourceFile = ...;
Path newFile = ...;
PosixFileAttributes attrs = Attributes.readPosixFileAttributes(sourceFile);
FileAttribute<Set<PosixFilePermission>> attr =
          PosixFilePermissions.asFileAttribute(attrs.permissions());
try {
    file.createFile(attr);
} catch (IOException x) {
    //unable to create the file
}

 上面的代码中我们使用了PosixFilePermission类，该类是一个帮助类，提供了一些方法来读取和生成文件权限，这里就不详细解释了。
如果想指定创建的文件的权限，可以使用下面的代码：

Path file = ...;
Set<PosixFilePermission> perms = PosixFilePermissions.fromString("rw-------");
FileAttribute<Set<PosixFilePermission>> attr = PosixFilePermissions.asFileAttribute(perms);
try {
    Attributes.setPosixFilePermissions(file, perms);
} catch (IOException x) {
    System.err.println(x);
}

 文件有所有者的属性和所属组的属性，在设置这些属性的时候，我们需要传入一个UserPrincipal对象作为参数，我们可以使用 UserPrincipalLookupService来根据用户名或组名来创建该对象。UserPrincipalLookupService实例可以 通过FileSystem.getUserPrincipalLookupService方法获得。下面就是设置所有者属性的例子：

Path file = ...;
try {
    UserPrincipal owner = file.GetFileSystem().getUserPrincipalLookupService()
                          .lookupPrincipalByName("sally");
    Attributes.setOwner(file, owner);
} catch (IOException x) {
    System.err.println(x);
}

 Attributes类没有提供设置所属组的方法，如果要设置所属组，需要调用POSIX文件属性视图来进行，下面是示例代码：

Path file = ...;
try {
    GroupPrincipal group = file.getFileSystem().getUserPrincipalLookupService()
                          .lookupPrincipalByGroupName("green");
    file.getFileAttributeView(PosixFileAttributeView.class).setGroup(group);
} catch (IOException x) {
    System.err.println(x);
}

 用户定义的文件属性
如果文件系统支持的属性对你来说还不够用，你可以通过UserDefinedAttributeView来创建和跟踪自己的文件属性。
下面的例子中，我们将MIME类型作为一个用户自定义的属性：

Path file = ...;
UserDefinedFileAttributeView view = file
    .getFileAttributeView(UserDefinedFileAttributeView.class);
view.write("user.mimetype", Charset.defaultCharset().encode("text/html");

 要读取MIME类型属性，要使用以下的代码：

Path file = ...;
UserDefinedFileAttributeView view = file
    .getFileAttributeView(UserDefinedFileAttributeView.class);
String name = "user.mimetype";
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(view.size(name));
view.read(name, buf);
buf.flip();
String value = Charset.defaultCharset().decode(buf).toString();

 如果文件系统不支持扩展属性，那么会抛出一个UnsupportedOperationException异常，你可以咨询系统管理员来确认系统是否支持 文件的扩展属性并进行相应的配置。

文件存储属性
文件存储属性其实我们应该非常熟悉的属性，我们查看硬盘属性的时候，经常看到硬盘总的存储空间，使用了的存储空间，空闲的存储空间等就是文件存储属性。下 面是获取文件存储属性的代码：

Path file = ...;
FileStore store = file.getFileStore();
FileStoreSpaceAttributes attr = Attributes.readFileStoreSpaceAttributes(store);

System.out.println("total: " + attr.totalSpace() );
System.out.println("used:  " + (attr.totalSpace() - attr.unallocatedSpace()) );
System.out.println("avail: " + attr.usableSpace() );