Java 8中的新I_O API：NIO.2介绍

# 一、引言

## 1.1 背景介绍
在Java 8之前的版本中，Java I/O API存在一些局限性，比如对文件操作的支持不够灵活，无法轻松处理文件系统的变化等。因此，Java 8引入了NIO.2，作为Java I/O API的补充和扩展，以解决这些问题。

## 1.2 目的和意义
本文将介绍Java 8中新的I/O API：NIO.2，通过对NIO.2的概念、特点和新特性的解释，帮助读者了解如何更加高效地处理文件和文件系统操作。

## 1.3 本文结构概述
### 二、理解Java I/O API

2.1 传统的Java I/O API概述
2.2 存在的问题和局限性
### 三、Java NIO.2简介

#### 3.1 NIO.2的概念和特点

在Java 8中，引入了NIO.2（非阻塞I/O）作为对传统Java I/O API的补充和改进。NIO.2提供了更强大和灵活的I/O操作方式，具有以下特点：
- 支持异步I/O操作，提高了I/O操作的效率和性能
- 引入了更加灵活的文件系统访问方式，提供了面向文件的操作特性
- 引入了新的文件系统监控机制，可以监听文件系统的变化
- 支持更丰富的文件操作功能，如文件复制、移动、删除等

#### 3.2 NIO.2的设计目标

NIO.2的设计目标主要包括：
- 提供更加灵活、高效的I/O操作方式，满足现代应用对I/O处理的需求
- 支持更丰富的文件系统操作，使得Java在文件处理方面更具竞争力
- 引入异步I/O操作，以满足对高性能和大规模并发处理的需求。
### 四、NIO.2的新特性探索

#### 4.1 Path和PathMatcher

在Java NIO.2中，引入了Path接口和PathMatcher接口，用于处理文件路径和匹配文件路径的操作。

// 代码示例：使用Path和PathMatcher进行路径操作
Path path = Paths.get("C:/myFolder/myFile.txt");
System.out.println("文件名：" + path.getFileName());
System.out.println("父路径：" + path.getParent());
System.out.println("绝对路径：" + path.toAbsolutePath());

PathMatcher matcher = FileSystems.getDefault().getPathMatcher("glob:*.txt");
Path filename = Paths.get("myFile.txt");
if (matcher.matches(filename)) {
    System.out.println("文件名匹配成功");
} else {
    System.out.println("文件名匹配失败");
}

// 代码总结：Path接口用于表示文件路径，PathMatcher用于匹配文件路径，简洁而强大。

#### 4.2 Files类和FileVisitor接口

NIO.2还引入了Files类和FileVisitor接口，用于处理文件和目录操作，包括复制、移动、删除、遍历等功能。

// 代码示例：利用Files类和FileVisitor接口处理文件和目录
Path sourcePath = Paths.get("sourceFolder");
Path targetPath = Paths.get("targetFolder");

try {
    Files.walkFileTree(sourcePath, new SimpleFileVisitor<Path>() {
        @Override
        public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs) throws IOException {
            Files.copy(file, targetPath.resolve(sourcePath.relativize(file)));
            return FileVisitResult.CONTINUE;
        }

        @Override
        public FileVisitResult preVisitDirectory(Path dir, BasicFileAttributes attrs) throws IOException {
            Files.createDirectories(targetPath.resolve(sourcePath.relativize(dir)));
            return FileVisitResult.CONTINUE;
        }
    });
} catch (IOException e) {
    // 处理异常
}

// 代码总结：Files类和FileVisitor接口提供了便捷和灵活的文件操作方式，使文件处理变得更加简单高效。

#### 4.3 WatchService

NIO.2中的WatchService可以用来监听文件系统的变化，例如文件或目录的创建、修改、删除等操作。

// 代码示例：使用WatchService监听文件系统变化
try {
    WatchService watchService = FileSystems.getDefault().newWatchService();
    Path dir = Paths.get("myFolder");
    dir.register(watchService, StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE, StandardWatchEventKinds.ENTRY_DELETE);

    WatchKey key;
    while ((key = watchService.take()) != null) {
        for (WatchEvent<?> event : key.pollEvents()) {
            System.out.println("事件类型：" + event.kind() + " - 文件名：" + event.context());
        }
        key.reset();
    }
} catch (IOException | InterruptedException e) {
    // 处理异常
}

// 代码总结：WatchService提供了实时监控文件系统变化的能力，可用于构建实时文件同步、监控等功能。

#### 4.4 AsynchronousFileChannel

NIO.2还引入了AsynchronousFileChannel，用于在文件操作中实现异步操作，提高了文件读写的性能。

// 代码示例：使用AsynchronousFileChannel进行异步文件操作
Path filePath = Paths.get("myFile.txt");
try (AsynchronousFileChannel fileChannel = AsynchronousFileChannel.open(filePath, StandardOpenOption.READ)) {
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);

    fileChannel.read(buffer, 0, buffer, new C