NIO中的文件操作和目录处理

# 1. 引言

## 1.1 什么是NIO（NIO介绍）

NIO（New I/O）是Java提供的一种新的I/O模型，它提供了更为高效的I/O操作方式，适用于并发访问大量文件或数据的场景。NIO主要包含以下核心组件：

- 通道（Channel）：数据可以通过通道进行传输，可以同时进行读写操作。
- 缓冲区（Buffer）：数据被读入或写出到缓冲区。
- 选择器（Selector）：用于多路复用IO操作，可以管理多个通道的IO操作。

NIO的引入主要解决了传统I/O模型的性能瓶颈和可扩展性较差的问题，能够更好地满足现代系统对高性能I/O操作的需求。

## 1.2 NIO与传统的I/O模型的区别

在传统的I/O模型中，每个连接的处理都需要独立的线程进行，导致系统资源的消耗较大。而NIO使用非阻塞式的IO操作，可以在一个线程中处理多个连接，大大提高了系统的并发处理能力和资源利用率。另外，NIO引入了Buffer和Channel的概念，可以更高效地进行数据读写操作。

接下来，我们将重点介绍NIO中的文件操作。

# 2. NIO中的文件操作

在NIO中，文件操作主要涉及文件的创建、写入、读取、更新和删除。下面我们将分别介绍这些操作的方法和示例。

### 2.1 创建文件

要在NIO中创建文件，可以使用`Files`类的`createFile()`方法。该方法接受一个`Path`对象作为参数，表示要创建的文件路径。

import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.io.IOException;

public class CreateFileExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Path path = Paths.get("file.txt");
            Files.createFile(path);
            System.out.println("文件创建成功");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("文件创建失败：" + e.getMessage());
        }
    }
}

运行以上代码，会在当前目录下创建一个名为`file.txt`的文件。如果文件已经存在，则会抛出`FileAlreadyExistsException`异常。

### 2.2 写入文件

要在NIO中写入文件，可以使用`Files`类的`write()`方法。该方法接受一个`Path`对象和要写入的字节数组作为参数。

import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.io.IOException;

public class WriteFileExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Path path = Paths.get("file.txt");
            String content = "Hello, World!";
            Files.write(path, content.getBytes());
            System.out.println("文件写入成功");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("文件写入失败：" + e.getMessage());
        }
    }
}

运行以上代码，会将字符串`Hello, World!`写入到名为`file.txt`的文件中。

### 2.3 读取文件

要在NIO中读取文件，可以使用`Files`类的`readAllBytes()`方法。该方法接受一个`Path`对象作为参数，返回文件内容的字节数组。

import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.io.IOException;

public class ReadFileExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Path path = Paths.get("file.txt");
            byte[] content = Files.readAllBytes(path);
            System.out.println("文件内容：");
            System.out.println(new String(content));
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("文件读取失败：" + e.getMessage());
        }
    }
}

运行以上代码，会将名为`file.txt`的文件中的内容读取并打印出来。

### 2.4 更新文件内容

要在NIO中更新文件内容，可以使用`Files`类的`write()`方法，并传入`StandardOpenOption.APPEND`参数。该参数表示以追加的方式写入文件，而不是覆盖原有内容。

import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.StandardOpenOption;
import java.io.IOException;

public class UpdateFileExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Path path = Paths.get("file.txt");
            String content = " This is additiona