你知道吗，可能存在一个文件同时存在又不存在？您是否知道，您可以删除文件并仍然使用它？发现软件开发中的这些和其他文件边缘情况。

在我之前关于软件开发中的边缘情况的文章中，我写了有关文本陷阱的文章，并给了您一些建议，以及如何避免它们。在这篇博文中，我想重点讨论文件和文件 I/O 操作。

一个不是文件的文件

java.io.File API 提供以下 3 种方法：

• #exists()

• #isDirectory()

• #isFile()

人们可能会认为，如果它由存在的给定路径指向，则对象要么是文件，要么是目录——就像 Stack Overflow 上的这个问题一样。然而，这并不总是正确的。

File#isFile() javadocs 中没有明确提及，但 file **there确实意味着**常规文件。因此，特殊的 Unix 文件（如设备、套接字和管道）可能存在，但它们不是该定义中的文件。

看下面的代码片段：

import java.io.File

val file = File("/dev/null")
println("exists:      ${file.exists()}")
println("isFile:      ${file.isFile()}")
println("isDirectory: ${file.isDirectory()}")

正如您在现场演示中看到的，可能存在既不是文件也不是目录的文件。

存在，还是不存在？

符号链接也是特殊文件，但在（旧）java.io API 中几乎所有地方都以透明方式处理它们。唯一的例外是 #getCanonicalPath()/#getCanonicalFile() 方法系列。这里的透明意味着所有操作都转发到目标，就像直接在目标上执行一样。这种透明度通常很有用，例如您可以只读取或写入某个文件。您不关心可选的链接路径分辨率。然而，这也可能会导致一些奇怪的情况。例如，可能有一个文件同时存在和不存在。

让我们考虑一个悬空符号链接。它的目标不存在，因此上一节中的所有方法都将返回 false。尽管如此，源文件路径仍然被占用，例如您无法在该路径上创建新文件。这是演示这种情况的代码：

import java.nio.file.Files
import java.nio.file.Path
import java.nio.file.Paths

val path = Paths.get("foo")
Files.createSymbolicLink(path, path)
println("exists       : ${path.toFile().exists()}")
println("isFile       : ${path.toFile().isFile()}")
println("isDirectory  : ${path.toFile().isDirectory()}")
println("createNewFile: ${path.toFile().createNewFile()}")

还有现场演示。

顺序很重要

在 java.io API 中，要创建一个可能不存在的目录并确保它随后存在，可以使用 File#mkdir() （如果要创建不存在的父目录，则可以使用 File#mkdirs() ）好）然后是 File#isDirectory()。按上述顺序使用这些方法非常重要。让我们看看如果顺序颠倒会发生什么。需要两个（或更多）线程执行相同的操作来演示这种情况。在这里，我们将使用蓝色和红色线程。

1. (红色) isDirectory()? — 不，需要创建

2. (蓝色) isDirectory()? — 不，需要创建

3. （红色）mkdir()？ - 成功

4. （蓝色）mkdir()？ - 失败

正如您所看到的，蓝色线程无法创建目录。但它确实是被创造出来的，所以结果应该是积极的。如果 isDirectory() 在最后调用，结果总是正确的。

隐藏的限制

给定 UNIX 进程同时打开的文件数限制为 RLIMIT_NOFILE 的值。在 Android 上，这通常是 1024，但实际上（不包括框架使用的文件描述符）您可以使用更少（在 Android 8.0.0 上使用空 Activity 进行测试期间，大约有 970 个文件描述符可供使用）。如果您尝试打开更多会发生什么？好吧，文件不会被打开。根据上下文，您可能会遇到具有明确原因的异常（打开文件过多），一点点神秘的消息（例如此文件无法作为文件描述符打开；它可能是压缩的)，或者当您通常期望 true 时只是将 false 作为返回值。请参阅演示这些问题的代码：

package pl.droidsonroids.edgetest

import android.content.res.AssetFileDescriptor
import android.support.test.InstrumentationRegistry
import org.junit.Assert
import org.junit.Test

class TooManyOpenFilesTest {
    //asset named "test" required
    @Test
    fun tooManyOpenFilesDemo() {
        val context = InstrumentationRegistry.getContext()
        val assets = context.assets
        val descriptors = mutableListOf()
        try {
            for (i in 0..1024) {
                descriptors.add(assets.openFd("test"))
            }
        } catch (e: Exception) {
            e.printStackTrace() //java.io.FileNotFoundException: This file can not be opened as a file descriptor; it is probably compressed
        }
        try {
            context.openFileOutput("test", 0)
        } catch (e: Exception) {
            e.printStackTrace() //java.io.FileNotFoundException: /data/user/0/pl.droidsonroids.edgetest/files/test (Too many open files)
        }

        val sharedPreferences = context.getSharedPreferences("test", 0)
        Assert.assertTrue(sharedPreferences.edit().putBoolean("test", true).commit())
    }
}

请注意，如果您使用#apply()，该值将不会被持久保存——因此您不会遇到任何异常。但是，在持有该 SharedPreferences 实例的应用程序进程被终止之前，它将可以访问。这是因为共享首选项也保存在内存中。

亡灵确实存在

人们可能认为僵尸、食尸鬼和其他类似的生物只存在于奇幻和恐怖小说中。但是……它们在计算机科学中是真实存在的！这些常见术语指的是僵尸进程。其实亡灵文件也可以轻松制作。

在类Unix操作系统中，文件删除通常是通过取消链接来实现的。未链接的文件名将从文件系统中删除（假设它是最后一个硬链接），但任何已打开的文件描述符仍然有效且可用。您仍然可以读取和写入此类文件。这是片段：

import java.io.BufferedReader
import java.io.File
import java.io.FileReader

val file = File("test")
file.writeText("this is file content")

BufferedReader(FileReader(file)).use {
   println("deleted?: ${file.delete()}")
   println("content?: ${it.readLine()}")
}

还有现场演示。

包起来

首先，请记住，在创建不存在的目录时，我们不能忘记正确的方法调用顺序。此外，请记住，同时打开的文件数量是有限的，并且不仅计算您明确打开的文件。最后但并非最不重要的一点是，在最后一次使用之前删除文件的技巧可以为您提供更多的灵活性。

最初于 2017 年 9 月 27 日发布于 www.thedroidsonroids.com。