1. 概述
在本文中，我们将探讨Java NIO.2文件系统API的WatchService接口。这是Java 7中与FileVisitor接口一起引入的较新IO API中鲜为人知的功能之一。
要在你的应用程序中使用WatchService接口，你需要导入适当的类：
import java.nio.file.*;
2. 为什么要使用WatchService
了解服务功能的一个常见示例实际上是IDE。
你可能已经注意到，IDE始终会检测到发生在其外部的源代码文件中的更改。某些IDE使用对话框通知你，以便你可以选择是否从文件系统重新加载文件，而某些IDE只是在后台更新文件。
同样，较新的框架(如Play)也会默认热重载应用程序代码-无论何时你从任何编辑器执行编辑。
这些应用程序采用了一种称为文件更改通知的功能，该功能在所有文件系统中都可用。
基本上，我们可以编写代码来轮询文件系统以了解特定文件和目录的更改。但是，此解决方案不可扩展，尤其是当文件和目录达到成百上千时。
在Java 7 NIO.2中，WatchService API提供了一个可扩展的解决方案来监控目录的变化。它有一个干净的API，并且针对性能进行了很好的优化，我们不需要实现我们自己的解决方案。
3. WatchService是如何工作的？
要使用WatchService功能，第一步是使用java.nio.file.FileSystems类创建一个WatchService实例：
WatchService watchService = FileSystems.getDefault().newWatchService();
接下来，我们必须创建要监视的目录的路径：
Path path = Paths.get("pathToDir");
完成此步骤后，我们必须向watchService注册路径。在这个阶段有两个重要的概念需要理解。StandardWatchEventKinds类和WatchKey类。看看下面的注册代码，就可以了解它们的用法。我们将对此进行解释：
WatchKey watchKey = path.register(watchService, StandardWatchEventKinds...);
这里只注意两件重要的事情：首先，路径register API调用将WatchService实例作为第一个参数，后跟StandardWatchEventKinds的可变参数。其次，注册过程的返回类型是WatchKey实例。
3.1 StandardWatchEventKinds
这是一个类，其实例告诉WatchService要在注册目录上监视的事件类型。目前有四种可能的事件需要关注：
- StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE：在监视目录中创建新条目时触发，这可能是由于创建新文件或重命名现有文件所致。
- StandardWatchEventKinds.ENTRY_MODIFY：当监视目录中的现有条目被修改时触发，所有文件编辑都会触发此事件。在某些平台上，即使更改文件属性也会触发它。
- StandardWatchEventKinds.ENTRY_DELETE：在监视目录中删除、移动或重命名条目时触发。
- StandardWatchEventKinds.OVERFLOW：触发以指示丢失或丢弃的事件，我们不会过多关注它。
3.2 WatchKey
此类表示向WatchService注册目录。当我们注册目录时以及当我们询问WatchService是否发生了我们注册的任何事件时，WatchService会将其实例返回给我们。
WatchService没有为我们提供任何事件发生时调用的回调方法。我们只能通过多种方式轮询它来找到这些信息。
我们可以使用poll API：
WatchKey watchKey = watchService.poll();
此API调用立即返回。它返回下一个排队的WatchKey，其任何事件已发生，如果没有注册事件发生则返回null。
我们还可以使用带有超时参数的重载版本：
WatchKey watchKey = watchService.poll(long timeout, TimeUnit units);
此API调用在返回值方面与上一个类似。但是，它会阻塞超时时间单位，以提供更多事件可能发生的时间，而不是立即返回null。
最后，我们可以使用take API：
WatchKey watchKey = watchService.take();
最后一种方法只是阻塞，直到事件发生。
这里我们必须注意一些非常重要的事情：当WatchKey实例由poll或take API返回时，如果不调用reset API，它将不会捕获更多事件：
watchKey.reset();
这意味着每次轮询操作返回WatchKey实例时，它都会从WatchService队列中删除。reset API调用将其放回队列中以等待更多事件。
WatchService最实际的应用需要一个循环，在这个循环中我们不断地检查被监视目录的变化并进行相应的处理。我们可以使用以下伪代码来实现这一点：
WatchKey key;
while ((key = watchService.take()) != null) {
for (WatchEvent<?> event : key.pollEvents()) {
//process
}
key.reset();
}
我们创建一个WatchKey来存储轮询操作的返回值。while循环将阻塞，直到条件语句返回WatchKey或null。
当我们得到一个WatchKey时，while循环就会执行其中的代码。我们使用WatchKey.pollEvents API返回已发生事件的列表。然后我们使用foreach循环来逐个处理它们。
所有事件处理完毕后，我们必须调用reset API重新入队WatchKey。
4. 目录监视示例
由于我们在上一小节中介绍了WatchService API及其内部工作方式以及如何使用它，我们现在可以继续查看一个完整且实用的示例。
出于可移植性原因，我们将监视用户主目录中的活动，该目录应该在所有现代操作系统上都可用。
该示例仅包含几行代码，因此我们将其保留在main方法中：
public class DirectoryWatcherExample {
public static void main(String[] args) {
WatchService watchService = FileSystems.getDefault().newWatchService();
Path path = Paths.get(System.getProperty("user.home"));
path.register(
watchService,
StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE,
StandardWatchEventKinds.ENTRY_DELETE,
StandardWatchEventKinds.ENTRY_MODIFY);
WatchKey key;
while ((key = watchService.take()) != null) {
for (WatchEvent<?> event : key.pollEvents()) {
System.out.println("Event kind:" + event.kind() + ". File affected: " + event.context() + ".");
}
key.reset();
}
}
}
这就是我们真正要做的一切。现在你可以运行该类以开始监视目录。
当你导航到用户主目录并执行任何文件操作活动(如创建文件或目录、更改文件内容甚至删除文件)时，这些操作都将记录在控制台中。
例如，假设你转到用户主目录，在空格处单击鼠标右键，选择new -> file以创建一个新文件，然后将其命名为testFile。然后添加一些内容并保存。控制台的输出将如下所示：
Event kind:ENTRY_CREATE. File affected: New Text Document.txt.
Event kind:ENTRY_DELETE. File affected: New Text Document.txt.
Event kind:ENTRY_CREATE. File affected: testFile.txt.
Event kind:ENTRY_MODIFY. File affected: testFile.txt.
Event kind:ENTRY_MODIFY. File affected: testFile.txt.
随意编辑路径以指向你要监视的任何目录。
5. 总结
在本文中，我们探讨了Java 7 NIO.2文件系统API中一些不太常用的功能，尤其是WatchService接口。
我们还设法通过构建目录监视应用程序来演示功能的步骤。
与往常一样，本教程的完整源代码可在GitHub上获得。
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