使用Java创建符号链接

1. 概述

在本教程中，我们将探索使用NIO.2 API在Java中创建符号链接的不同方法，并探索硬文件链接和软文件链接之间的区别。

2. 硬链接与软/符号链接

首先，让我们定义文件链接是什么以及它们的预期行为是什么。文件链接是一个指针，它透明地引用存储在文件系统中的文件。

一个常见的误解是认为文件链接是快捷方式，所以让我们检查一下它们的行为：

快捷方式是引用目标文件的常规文件
软/符号链接是一个文件指针，其行为与链接到的文件相同-如果目标文件被删除，则链接不可用
硬链接是一个文件指针，用于镜像它链接到的文件，因此它基本上就像一个克隆。如果目标文件被删除，链接文件仍然有效

大多数操作系统(Linux、Windows、Mac)已经支持软/硬文件链接，因此使用NIO API处理它们应该不是问题。

3. 创建链接

首先，我们必须创建一个要链接的目标文件，因此让我们将一些数据排序到一个文件中：

public Path createTextFile() throws IOException {		
    byte[] content = IntStream.range(0, 10000)
        .mapToObj(i -> i + System.lineSeparator())
        .reduce("", String::concat)
        .getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
    Path filePath = Paths.get("", "target_link.txt");
    Files.write(filePath, content, CREATE, TRUNCATE_EXISTING);
    return filePath;		
}

让我们创建一个指向现有文件的符号链接，确保创建的文件是一个符号链接：

public void createSymbolicLink() throws IOException {
    Path target = createTextFile();
    Path link = Paths.get(".","symbolic_link.txt");
    if (Files.exists(link)) {
        Files.delete(link);
    }
    Files.createSymbolicLink(link, target);
}

接下来，让我们看一下硬链接的创建：

public void createHardLink() throws IOException {
    Path target = createTextFile();
    Path link = Paths.get(".", "hard_link.txt");
    if (Files.exists(link)) {
        Files.delete(link);
    }
    Files.createLink(link, target);
}

通过列出文件及其差异，我们可以看到软/符号链接文件大小很小，而硬链接使用与链接文件相同的空间：

 48K	target_link.txt
 48K	hard_link.txt
4.0K	symbolic_link.txt

为了清楚地了解可以抛出哪些可能的异常，让我们看一下操作的受检异常：

UnsupportedOperationException：当JVM不支持特定系统中的文件链接时
FileAlreadyExistsException：当链接文件已经存在时，默认不支持覆盖
IOException：当发生IO错误时，例如无效的文件路径
SecurityException：当无法创建链接文件或由于文件权限受限而无法访问目标文件时

4. 链接操作

现在，如果我们有一个带有现有文件链接的给定文件系统，就可以识别它们并显示它们的目标文件：

public void printLinkFiles(Path path) throws IOException {
    try (DirectoryStream<Path> stream = Files.newDirectoryStream(path)) {
        for (Path file : stream) {
            if (Files.isDirectory(file)) {
                printLinkFiles(file);
            } else if (Files.isSymbolicLink(file)) {
                System.out.format("File link '%s' with target '%s' %n", file, Files.readSymbolicLink(file));
            }
        }
    }
}

如果我们在当前路径中执行它：

printLinkFiles(Paths.get("."));

我们会得到输出：

File link 'symbolic_link.txt' with target 'target_link.txt'

请注意，硬链接文件不能简单地通过NIO的API进行识别，需要低级操作才能处理此类文件。

5. 总结

本文介绍了不同类型的文件链接、它们与快捷方式的区别，以及如何使用适用于市场上主流文件系统的纯Java API创建和操作它们。

与往常一样，本教程的完整源代码可在GitHub上获得。

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