管理元数据（文件和文件存储属性）

原文： https://docs.oracle.com/javase/tutorial/essential/io/fileAttr.html

元数据的定义是“关于其他数据的数据”。使用文件系统，数据包含在其文件和目录中，元数据跟踪有关每个对象的信息：它是常规文件，目录还是链接？它的大小，创建日期，上次修改日期，文件所有者，组所有者和访问权限是什么？

文件系统的元数据通常称为其文件属性。 Files类包括可用于获取文件的单个属性或设置属性的方法。

setLastModifiedTime(Path, FileTime) | 返回或设置指定文件的上次修改时间。 | | getOwner(Path, LinkOption...) setOwner(Path, UserPrincipal) | 返回或设置文件的所有者。 | | getPosixFilePermissions(Path, LinkOption...) setPosixFilePermissions(Path, Set<PosixFilePermission>) | 返回或设置文件的 POSIX 文件权限。 | | getAttribute(Path, String, LinkOption...) setAttribute(Path, String, Object, LinkOption...) | 返回或设置文件属性的值。 |

如果程序在同一时间需要多个文件属性，则使用检索单个属性的方法可能效率低下。重复访问文件系统以检索单个属性可能会对性能产生负面影响。因此，Files类提供了两种readAttributes方法，用于在一次批量操作中获取文件的属性。

在显示readAttributes方法的示例之前，应该提到的是，不同的文件系统对于应该跟踪哪些属性有不同的概念。因此，相关文件属性被组合在一起成为视图。视图映射到特定的文件系统实现，例如 POSIX 或 DOS，或者映射到常用功能，例如文件所有权。

支持的视图如下：

• BasicFileAttributeView - 提供所有文件系统实现都需要支持的基本属性视图。
• DosFileAttributeView - 使用支持 DOS 属性的文件系统支持的标准四位扩展基本属性视图。
• PosixFileAttributeView - 使用支持 POSIX 标准系列的文件系统支持的属性扩展基本属性视图，例如 UNIX。这些属性包括文件所有者，组所有者和九个相关的访问权限。
• FileOwnerAttributeView - 支持文件所有者概念的任何文件系统实现支持。
• AclFileAttributeView - 支持读取或更新文件的访问控制列表（ACL）。支持 NFSv4 ACL 模型。也可以支持任何 ACL 模型，例如 Windows ACL 模型，它具有定义到 NFSv4 模型的定义良好的映射。
• UserDefinedFileAttributeView - 支持用户定义的元数据。此视图可以映射到系统支持的任何扩展机制。例如，在 Solaris OS 中，您可以使用此视图来存储文件的 MIME 类型。

特定文件系统实现可能仅支持基本文件属性视图，或者它可能支持其中几个文件属性视图。文件系统实现可能支持此 API 中未包含的其他属性视图。

在大多数情况下，您不必直接处理任何FileAttributeView接口。 （如果确实需要直接使用FileAttributeView，可以通过 getFileAttributeView(Path, Class<V>, LinkOption...) 方法访问它。）

readAttributes方法使用泛型，可用于读取任何文件属性视图的属性。本页其余部分的示例使用readAttributes方法。

本节的其余部分包括以下主题：

• 基本文件属性
• 设置时间戳
• DOS 文件属性
• POSIX 文件权限
• 设置文件或组所有者
• 用户定义的文件属性
• 文件存储属性

如前所述，要读取文件的基本属性，可以使用Files.readAttributes方法之一，该方法在一次批量操作中读取所有基本属性。这比单独访问文件系统以读取每个单独的属性要有效得多。 varargs 参数目前支持 LinkOption 枚举，NOFOLLOW_LINKS。如果不希望遵循符号链接，请使用此选项。

A word about time stamps: The set of basic attributes includes three time stamps: creationTime, lastModifiedTime, and lastAccessTime. Any of these time stamps might not be supported in a particular implementation, in which case the corresponding accessor method returns an implementation-specific value. When supported, the time stamp is returned as an FileTime object.

以下代码段读取并打印给定文件的基本文件属性，并使用 BasicFileAttributes 类中的方法。

Path file = ...;
BasicFileAttributes attr = Files.readAttributes(file, BasicFileAttributes.class);
System.out.println("creationTime: " + attr.creationTime());
System.out.println("lastAccessTime: " + attr.lastAccessTime());
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());

除了此示例中显示的访问器方法之外，还有一个fileKey方法，它返回唯一标识文件的对象，如果没有可用的文件密钥则返回null。

以下代码段设置上次修改时间（以毫秒为单位）：

Path file = ...;
BasicFileAttributes attr =
    Files.readAttributes(file, BasicFileAttributes.class);
long currentTime = System.currentTimeMillis();
FileTime ft = FileTime.fromMillis(currentTime);
Files.setLastModifiedTime(file, ft);
}

除 DOS 之外的文件系统也支持 DOS 文件属性，例如 Samba。以下代码段使用 DosFileAttributes 类的方法。

Path file = ...;
try {
    DosFileAttributes attr =
        Files.readAttributes(file, DosFileAttributes.class);
    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 (UnsupportedOperationException x) {
    System.err.println("DOS file" +
        " attributes not supported:" + x);
}

但是，您可以使用 setAttribute(Path, String, Object, LinkOption...) 方法设置 DOS 属性，如下所示：

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

POSIX 是用于 UNIX 的可移植操作系统接口的首字母缩写，是一组 IEEE 和 ISO 标准，旨在确保不同版本的 UNIX 之间的互操作性。如果程序符合这些 POSIX 标准，则应该可以轻松移植到其他符合 POSIX 标准的操作系统。

除文件所有者和组所有者外，POSIX 还支持九种文件权限：文件所有者，同一组成员和“其他人”的读取，写入和执行权限。

以下代码段读取给定文件的 POSIX 文件属性并将其打印到标准输出。代码使用 PosixFileAttributes 类中的方法。

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

PosixFilePermissions 辅助类提供了几种有用的方法，如下所示：

• 前面的代码片段中使用的toString方法将文件权限转换为字符串（例如，rw-r--r--）。
• fromString方法接受表示文件权限的字符串，并构造文件权限的Set。
• asFileAttribute方法接受文件权限的Set并构造可以传递给Path.createFile或Path.createDirectory方法的文件属性。

以下代码段从一个文件中读取属性并创建一个新文件，将原始文件中的属性分配给新文件：

Path sourceFile = ...;
Path newFile = ...;
PosixFileAttributes attrs =
    Files.readAttributes(sourceFile, PosixFileAttributes.class);
FileAttribute<Set<PosixFilePermission>> attr =
    PosixFilePermissions.asFileAttribute(attrs.permissions());
Files.createFile(file, attr);

asFileAttribute方法将权限包装为FileAttribute。然后，代码尝试使用这些权限创建新文件。请注意，umask也适用，因此新文件可能比请求的权限更安全。

要将文件的权限设置为表示为硬编码字符串的值，可以使用以下代码：

Path file = ...;
Set<PosixFilePermission> perms =
    PosixFilePermissions.fromString("rw-------");
FileAttribute<Set<PosixFilePermission>> attr =
    PosixFilePermissions.asFileAttribute(perms);
Files.setPosixFilePermissions(file, perms);

Chmod 示例以类似于chmod实用程序的方式递归更改文件的权限。

要将名称转换为可以存储为文件所有者或组所有者的对象，可以使用 UserPrincipalLookupService 服务。此服务将名称或组名称查找为字符串，并返回表示该字符串的UserPrincipal对象。您可以使用 FileSystem.getUserPrincipalLookupService 方法获取默认文件系统的用户主体查找服务。

以下代码段显示了如何使用setOwner方法设置文件所有者：

Path file = ...;
UserPrincipal owner = file.GetFileSystem().getUserPrincipalLookupService()
        .lookupPrincipalByName("sally");
Files.setOwner(file, owner);

Files类中没有用于设置组所有者的专用方法。但是，直接执行此操作的安全方法是通过 POSIX 文件属性视图，如下所示：

Path file = ...;
GroupPrincipal group =
    file.getFileSystem().getUserPrincipalLookupService()
        .lookupPrincipalByGroupName("green");
Files.getFileAttributeView(file, PosixFileAttributeView.class)
     .setGroup(group);

如果文件系统实现支持的文件属性不足以满足您的需要，则可以使用UserDefinedAttributeView创建和跟踪自己的文件属性。

一些实现将此概念映射到 NTFS 备用数据流等功能以及文件系统（如 ext3 和 ZFS）上的扩展属性。大多数实现都对值的大小施加了限制，例如，ext3 将大小限制为 4 千字节。

通过使用以下代码片段，可以将文件的 MIME 类型存储为用户定义的属性：

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

要阅读 MIME 类型属性，您可以使用以下代码段：

Path file = ...;
UserDefinedFileAttributeView view = Files
.getFileAttributeView(file,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();

Xdd 示例显示如何获取，设置和删除用户定义的属性。

Note: In Linux, you might have to enable extended attributes for user-defined attributes to work. If you receive an UnsupportedOperationException when trying to access the user-defined attribute view, you need to remount the file system. The following command remounts the root partition with extended attributes for the ext3 file system. If this command does not work for your flavor of Linux, consult the documentation.

$ sudo mount -o remount,user_xattr /

如果要使更改成为永久更改，请在/etc/fstab中添加一个条目。

您可以使用 FileStore 类来了解有关文件存储的信息，例如可用空间大小。 getFileStore(Path) 方法获取指定文件的文件存储。

以下代码段打印特定文件所在的文件存储的空间使用情况：

Path file = ...;
FileStore store = Files.getFileStore(file);
long total = store.getTotalSpace() / 1024;
long used = (store.getTotalSpace() -
             store.getUnallocatedSpace()) / 1024;
long avail = store.getUsableSpace() / 1024;

DiskUsage 示例使用此 API 打印默认文件系统中所有存储的磁盘空间信息。此示例使用FileSystem类中的 getFileStores 方法来获取文件系统的所有文件存储。