3.4.2　zip/jar文件系统

NIO. 2的一个重要新特性是允许开发人员创建自定义的文件系统实现。在Java 7之前，对文件系统的操作只能使用由Java标准库提供的基于底层操作系统支持的默认实现。Java标准库中的与文件相关的抽象，如File类，都是基于此默认实现的。在有些情况下，默认的文件系统实现不能满足要求，在这种情况下虽然可以开发出自己的文件系统，但是在使用时并没有已有的文件系统那么直接和自然。

NIO. 2把对文件系统的表示抽象出来，形成java.nio.file.FileSystem接口。如果默认的文件系统实现不能满足要求，可以通过实现此接口来添加自定义的实现，如创建基于内存的文件系统，或者创建分布式的文件系统。在FileSystem接口被引入之后，使用文件系统的代码不需要关心文件系统的底层实现细节，只需要通过Java标准库的相关API来操作即可。

除了实现FileSystem接口之外，自定义文件系统的实现还需要实现java.nio.file.spi.FileSystemProvider接口，把自定义的文件系统实现注册到Java平台中。每个文件系统都有一个对应的URI模式作为该文件系统的标识符，比如，默认的文件系统的URI模式是“file”。FileSystemProvider接口的getScheme方法返回的是该模式的值。FileSystemProvider接口的newFileSystem方法用来创建新的文件系统实现，即FileSystem接口的实现对象。在newFileSystem方法的实现中，需要根据作为参数传入的URI或路径创建出对应的FileSystem接口的实现对象。FileSystemProvider接口的实现类以标准的服务提供者接口方式进行注册，所对应的服务名称是“java.nio.file.spi.FileSystemProvider”。通过FileSystemProvider接口的installedProviders方法可以获取程序中当前可用的FileSystemProvider接口实现类的列表。

对于使用者来说，可以通过java.nio.file.FileSystems类中的静态工厂方法来获取或创建FileSystem接口的实现对象，其中getDefault方法用来获取默认的文件系统实现。通常的默认文件系统实现是基于底层操作系统上的文件系统的，可以通过系统参数“java.nio.file.spi.DefaultFileSystemProvider”来设置默认的文件系统实现的Java类名。FileSystems类中的getFileSystem方法根据URI来获取对应的FileSystem类的对象，而newFileSystem方法用来创建新的FileSystem类的对象。

Java标准库中包含了两种文件系统的实现：一种是默认的基于底层操作系统的文件系统的实现，另外一种是NIO.2中新增的操作zip和jar文件的文件系统。Java 7之前处理zip和jar等压缩文件时使用的是java.util.zip包和java.util.jar包中的Java类。这两个包中的Java类使用起来并不灵活。API的用法不同于一般的文件操作，比如向一个已经存在的zip文件中添加一个新文件的需求，通过java.util.zip包中的API来实现的代码如代码清单3-24所示。基本的实现思路是先创建一个临时文件作为中转，把zip文件中已有的内容重新复制，再添加新的文件。

代码清单3-24　向已有的zip文件中添加新文件的传统做法

public void addFileToZip（File zipFile, File fileToAdd）throws IOException{

File tempFile=File.createTempFile（zipFile.getName（），null）；

tempFile.delete（）；

zipFile.renameTo（tempFile）；

try（ZipInputStream input=new ZipInputStream（new FileInputStream（tempFile））；

ZipOut put Stream out put=newZip Output Stream（new FileOutputStream（zipFile）））{

ZipEntry entry=input.getNextEntry（）；

byte[]buf=new byte[8192]；

while（entry！=null）{

String name=entry.getName（）；

if（！name.equals（fileToAdd.getName（）））{

output.putNextEntry（new ZipEntry（name））；

int len=0；

while（（len=input.read（buf））＞0）{

output.write（buf，0，len）；

}

}

entry=input.getNextEntry（）；

}

try（InputStream newFileInput=new FileInputStream（fileToAdd））{

output.putNextEntry（new ZipEntry（fileToAdd.getName（）））；

int len=0；

while（（len=newFileInput.read（buf））＞0）{

output.write（buf，0，len）；

}

output.closeEntry（）；

}

}

tempFile.delete（）；

}

如果使用NIO.2中新增的zip/jar文件系统，同样的需求可以通过更加简洁的方式来实现。这种实现方式是把一个zip/jar文件看成一个独立的文件系统，进而使用Java提供的与各种文件操作相关的API。创建基于zip和jar文件的文件系统的方式有两种：一种是使用模式为“jar”的URI来调用FileSystems类的newFileSystem方法；另一种是使用Path接口的实现对象来调用newFileSystem方法。如果文件路径的后缀是“.zip”或“.jar”，会自动创建对应的zip/jar文件系统实现。得到对应的FileSystem类的对象之后，可以使用FileSystem类和Files类中的方法来对文件进行操作。代码清单3-25使用zip/jar文件系统来实现与代码清单3-24同样的需求。相比较而言，代码清单3-25中的逻辑非常简洁清晰，核心的代码只有一行，即调用Files类的copy方法来完成文件的复制操作。同样，可以使用Files类中的createDirectory方法在zip/jar文件中创建新的目录，还可以使用delete方法来删除zip/jar文件中已有的目录或文件。

代码清单3-25　基于zip/jar文件系统实现的添加新文件到已有zip文件的做法

public void addFileToZip2（File zipFile, File fileToAdd）throws IOException{

Map＜String, String＞env=new HashMap＜＞（）；

env.put（"create"，"true"）；

try（FileSystem fs=FileSystems.newFileSystem（URI.create（"jar："+zipFile.toURI（）），env））{

Path pathToAddFile=fileToAdd.toPath（）；

Path pathInZipfile=fs.getPath（"/"+fileToAdd.getName（））；

Files.copy（pathToAddFile, pathInZipfile, StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING）；

}

}