小师妹学JavaIO之:File文件系统

简介

小师妹又遇到难题了,这次的问题是有关文件的创建,文件权限和文件系统相关的问题,还好这些问题的答案都在我的脑子里面,一起来看看吧。

文件权限和文件系统

早上刚到公司,小师妹就凑过来神神秘秘的问我:F师兄,我在服务器上面放了一些重要的文件,是非常非常重要的那种,有没有什么办法给它加个保护,还兼顾一点隐私?

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什么文件这么重要呀?不会是你的照片吧,放心没人会感兴趣的。

小师妹说:当然不是,我要把我的学习心得放上去,但是F师兄你知道的,我刚刚开始学习,很多想法都不太成熟,想先保个密,后面再公开。

看到小师妹这么有上进心,我老泪纵横,心里很是安慰。那就开始吧。

你知道,这个世界上操作系统分为两类,windows和linux(unix)系统。两个系统是有很大区别的,但两个系统都有一个文件的概念,当然linux中文件的范围更加广泛,几乎所有的资源都可以看做是文件。

有文件就有对应的文件系统,这些文件系统是由系统内核支持的,并不需要我们在java程序中重复造轮子,直接调用系统的内核接口就可以了。

小师妹:F师兄,这个我懂,我们不重复造轮子,我们只是轮子的搬运工。那么java是怎么调用系统内核来创建文件的呢?

创建文件最常用的方法就是调用File类中的createNewFile方法,我们看下这个方法的实现:

public boolean createNewFile() throws IOException {
        SecurityManager security = System.getSecurityManager();
        if (security != null) security.checkWrite(path);
        if (isInvalid()) {
            throw new IOException("Invalid file path");
        }
        return fs.createFileExclusively(path);
    }

方法内部先进行了安全性检测,如果通过了安全性检测就会调用FileSystem的createFileExclusively方法来创建文件。

在我的mac环境中,FileSystem的实现类是UnixFileSystem:

public native boolean createFileExclusively(String path)
        throws IOException;

看到了吗?UnixFileSystem中的createFileExclusively是一个native方法,它会去调用底层的系统接口。

小师妹:哇,文件创建好了,我们就可以给文件赋权限了,但是windows和linux的权限是一样的吗?

这个问题问得好,java代码是跨平台的,我们的代码需要同时在windows和linux上的JVM执行,所以必须找到他们权限的共同点。

我们先看一下windows文件的权限:

可以看到一个windows文件的权限可以有修改,读取和执行三种,特殊权限我们先不用考虑,因为我们需要找到windows和linux的共同点。

再看下linux文件的权限:

 ls -al www.flydean.com 
-rw-r--r--  1 flydean  staff  15 May 14 15:43 www.flydean.com

上面我使用了一个ll命令列出了www.flydean.com这个文件的详细信息。 其中第一列就是文件的权限了。

linux的基本文件权限可以分为三部分,分别是owner,group,others,每部分和windows一样都有读,写和执行的权限,分别用rwx来表示。

三部分的权限连起来就成了rwxrwxrwx,对比上面我们的输出结果,我们可以看到www.flydean.com这个文件对owner自己是可读写的,对Group用户是只读的,对other用户也是只读的。

你要想把文件只对自己可读,那么可以执行下面的命令:

chmod 600 www.flydean.com

小师妹立马激动起来:F师兄,这个我懂,6用二进制表示就是110,600用二进制表示就是110000000,刚刚好对应rw——-。

对于小师妹的领悟能力,我感到非常满意。

文件的创建

虽然我们已经不是孔乙己时代了,不需要知道茴字的四种写法,但是多一条知识多一条路,做些充足的准备还是非常有必要的。

小师妹,那你知道在java中有哪几种文件的创建方法呢?

小师妹小声道:F师兄,我只知道一种new File的方法。

我满意的抚摸着我的胡子,显示一下自己高人的气场。

之前我们讲过了,IO有三大类,一种是Reader/Writer,一种是InputStream/OutputStream,最后一种是ObjectReader/ObjectWriter。

除了使用第一种new File之外,我们还可以使用OutputStream来实现,当然我们还要用到之前讲到try with resource特性,让代码更加简洁。

先看第一种方式:

public void createFileWithFile() throws IOException {
        File file = new File("file/src/main/resources/www.flydean.com");
        //Create the file
        if (file.createNewFile()){
            log.info("恭喜,文件创建成功");
        }else{
            log.info("不好意思,文件创建失败");
        }
        //Write Content
        try(FileWriter writer = new FileWriter(file)){
            writer.write("www.flydean.com");
        }
    }

再看第二种方式:

public  void createFileWithStream() throws IOException
    {
        String data = "www.flydean.com";
        try(FileOutputStream out = new FileOutputStream("file/src/main/resources/www.flydean.com")){
            out.write(data.getBytes());
        }
    }

第二种方式看起来比第一种方式更加简介。

小师妹:慢着,F师兄,JDK7中NIO就已经出现了,能不能使用NIO来创建文件呢?

这个问题当然难不到我:

public void createFileWithNIO()  throws IOException
    {
        String data = "www.flydean.com";
        Files.write(Paths.get("file/src/main/resources/www.flydean.com"), data.getBytes());

        List<String> lines = Arrays.asList("程序那些事", "www.flydean.com");
        Files.write(Paths.get("file/src/main/resources/www.flydean.com"),
                lines,
                StandardCharsets.UTF_8,
                StandardOpenOption.CREATE,
                StandardOpenOption.APPEND);
    }

NIO中提供了Files工具类来实现对文件的写操作,写的时候我们还可以带点参数,比如字符编码,是替换文件还是在append到文件后面等等。

代码中文件的权限

小师妹又有问题了:F师兄,讲了半天,还没有给我讲权限的事情啦。

别急,现在就讲权限:

public void fileWithPromission() throws IOException {
        File file = File.createTempFile("file/src/main/resources/www.flydean.com","");
        log.info("{}",file.exists());

        file.setExecutable(true);
        file.setReadable(true,true);
        file.setWritable(true);
        log.info("{}",file.canExecute());
        log.info("{}",file.canRead());
        log.info("{}",file.canWrite());

        Path path = Files.createTempFile("file/src/main/resources/www.flydean.com", "");
        log.info("{}",Files.exists(path));
        log.info("{}",Files.isReadable(path));
        log.info("{}",Files.isWritable(path));
        log.info("{}",Files.isExecutable(path));
    }

上面我们讲过了,JVM为了通用,只能取windows和linux都有的功能,那就是说权限只有读写和执行权限,因为windows里面也可以区分本用户或者其他用户,所以是否是本用户的权限也保留了。

上面的例子我们使用了传统的File和NIO中的Files来更新文件的权限。

总结

好了,文件的权限就先讲到这里了。

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/io-file/

本文来源:flydean的博客

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