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虚拟文件系统VFS

2016-05-09 1937
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本文涉及的产品
公共DNS（含HTTPDNS解析），每月1000万次HTTP解析
全局流量管理 GTM，标准版 1个月
云解析 DNS，旗舰版 1个月
简介：

Maven引用坐标：

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< dependency >
< groupId >org.tinygroup</ groupId >
< artifactId >vfs</ artifactId >
< version >0.0.12</ version >
</ dependency >
一开始，本人抱着对Apache的绝对信任，选择了Apache VFS来进行文件访问的封装，确实，他的API是统一的、优雅的，支持的协议种类也非常多，在简单了解之后，觉得就用它吧，总不能什么轮子都自己造。

于是Apache VFS就进入了我的框架，功能也完全良好。但是在压力测试的时候，忽然发现有内存泄露问题，dump一下内存，进行分析之后，发现原来是Apache VFS 2.0惹得祸,看一看apache VFS已经好久没有升级了，跟踪了一下源码，发现有些地方，比较诡异，就是有时候进有时候不进，查之良久而不得，只好下决定把Apache VFS从里面拿掉，而拿掉之前，就需要有同样功能的东东支撑，不得已，花费2天时间写了一个VFS，功能比Apache的VFS少一些，但是够用了。然后花了一天时间，把原来Apache VFS的代码迁移到新的VFS之上，做此项迁移工作的小弟手指都木了，迁移完之后，再行测试，内存泄露问题不再存在。

好了，上面讲了前因，下面就介绍一下VFS的构成及实现：

模式提供者接口用于扩展各种文件来源，比如：本地文件，HTTP文件，FTP文件，Jar包文件,Zip文件等等，其接口声明如下：

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/**
  * 模式提供者接口
  */
public interface SchemaProvider {
     /**
      * 是否匹配
      *
      * @param resource
      * @return 如果返回true，表示此提供者可以处理，返回false表示不能处理
      */
     boolean isMatch(String resource);
 
     /**
      * 返回处理的模式
      *
      * @return
      */
     String getSchema();
 
     /**
      * 解析资源，并返回文件对象
      *
      * @param resource
      * @return
      */
     FileObject resolver(String resource);
}

文件对象FileObject，是对文件的访问的统一接口，它的定义如下：

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public interface FileObject {
     String getFileName(); // 返回文件名
 
     String getPath(); // 返回路径
 
     String getAbsolutePath(); // 返回绝对路径
 
     String getExtName(); // 返回扩展名
 
     boolean isExist(); // 是否存在
 
     long getSize(); // 返回文件大小
 
     InputStream getInputStream(); //返回输入流
 
     boolean isFolder(); // 返回是否是目录，如果是目录，则getInputStream无效。
 
     FileObject getParent(); // 返回上级文件
     
     void setParent(FileObject fileObject); // 设置上级文件
 
     List<FileObject> getChildren(); // 返回下级文件列表
     
     FileObject getChild(String fileName); //获取参数名称指定的fileobject
 
     long getLastModifiedTime(); // 返回修改时间
 
     SchemaProvider getSchemaProvider(); //返回模式提供者
 
     boolean isInPackage(); //是否是包文件
     
     URL getURL(); //返回url
     
     OutputStream getOutputStream(); //返回输出流
}
关键的接口就是上面两个，当然还有一个重要的类就是虚拟文件系统类，内容如下：
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/**
  * 虚拟文件系统
  */
public class VFS {
  static Map<String, FileObject> fileObjectCacheMap = new ConcurrentHashMap<String, FileObject>();
  static Map<String, Long> fileModifyTimeMap = new ConcurrentHashMap<String, Long>();
  static final Map<String, SchemaProvider> schemaProviderMap = new HashMap<String, SchemaProvider>();
  private static String defaultSchema = "file:" ;
  static {
  addSchemaProvider( new JarSchemaProvider());
  addSchemaProvider( new ZipSchemaProvider());
  addSchemaProvider( new FileSchemaProvider());
  addSchemaProvider( new HttpSchemaProvider());
  addSchemaProvider( new HttpsSchemaProvider());
  addSchemaProvider( new FtpSchemaProvider());
  addSchemaProvider( new JBossVfsSchemaProvider());
  }
 
 
  /**
  * 构建函数私有化
  */
  private VFS() {
 
  }
  /**
  * 清空Cache
  */
  public static final void clearCache() {
  fileObjectCacheMap.clear();
  }
 
 
  /**
  * 添加新的模式提供者
  * 
  * @param schemaProvider
  */
  public static final void addSchemaProvider(SchemaProvider schemaProvider) {
  schemaProviderMap.put(schemaProvider.getSchema(), schemaProvider);
  }
  /**
  * 设置默认模式提供者
  * 
  * @param schema
  */
  public static final void setDefaultSchemaProvider(String schema) {
  defaultSchema = schema;
  }
  /**
  * 返回指定的模式提供者
  * 
  * @param schema
  * @return
  */
  public static final SchemaProvider getSchemaProvider(String schema) {
  return schemaProviderMap.get(schema);
  }
  /**
  * 解析文件
  * 
  * @param resource
  * @return
  */
  public static FileObject resolveFile(String resource) {
  FileObject fileObject = fileObjectCacheMap.get(resource);
  if (fileObject != null ) {
  long oldTime = fileModifyTimeMap.get(resource);
  long newTime = fileObject.getLastModifiedTime();
  if (oldTime == newTime) {
  return fileObject;
  }
  }
  try {
  resource = URLDecoder.decode(resource, "UTF-8" );
  } catch (UnsupportedEncodingException e) {
  // 如果出错也不用管，忽略之
  }
  SchemaProvider schemaProvider = schemaProviderMap.get(defaultSchema);
  for (SchemaProvider provider : schemaProviderMap.values()) {
  if (provider.isMatch(resource)) {
  schemaProvider = provider;
  break ;
  }
  }
  fileObject = schemaProvider.resolver(resource);
  fileObjectCacheMap.put(resource, fileObject);
  fileModifyTimeMap.put(resource, fileObject.getLastModifiedTime());
  return fileObject;
  }
  /**
  * 解析URL
  * 
  * @param url
  * @return
  */
  public static FileObject resolveURL(URL url) {
  return resolveFile(url.getPath());
  }
}

可以看到，他实际上是一个工具类，提供了若干个静态方法，以供使用，因此，为了便于扩展，此类也没有加final，考虑到添加模式提供者一般是加载时单线程处理的，因此，为了提高效率，也没有增加线程安全相关的处理。

主体就是这三个类，接下来就是FileObject和SchemaProvider的扩展了，从下面的代码可以看到，默认已经添加了Jar文件支持，Zip文件支持，本地文件支持，Http资源支持，Ftp支持，JBossVfsSchema支持。

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static {
  addSchemaProvider( new JarSchemaProvider());
  addSchemaProvider( new ZipSchemaProvider());
  addSchemaProvider( new FileSchemaProvider());
  addSchemaProvider( new HttpSchemaProvider());
  addSchemaProvider( new HttpsSchemaProvider());
  addSchemaProvider( new FtpSchemaProvider());
  addSchemaProvider( new JBossVfsSchemaProvider());
  }
当然，你也可以根据进行进行扩展，只要调用VFS类的addSchemaProvider方法就可以了。限于篇幅，SchemaProvider及FileObject的实现类就不再一个一个讲解了，需要的话，可以看源码。接下来看看如何使用？

编写下面两行程序：

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FileObject fileObject= VFS.resolveFile( "src/main/java/org/tinygroup/vfs" );
FileUtils.printFileObject(fileObject);
输出结果如下：
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absolutePath:E:\SVN\tinyorg-code\trunk\Sources\framework\base\vfs\src\main\java\org\tinygroup\vfs
extName:null
fileName:vfs
inputsteam:null
path:
provider:org.tinygroup.vfs.impl.FileSchemaProvider@296672d6
size:0
children:[E:\SVN\tinyorg-code\trunk\Sources\framework\base\vfs\src\main\java\org\tinygroup\vfs\FileObject.java, E:\SVN\tinyorg-code\trunk\Sources\framework\base\vfs\src\main\java\org\tinygroup\vfs\impl, E:\SVN\tinyorg-code\trunk\Sources\framework\base\vfs\src\main\java\org\tinygroup\vfs\SchemaProvider.java, E:\SVN\tinyorg-code\trunk\Sources\framework\base\vfs\src\main\java\org\tinygroup\vfs\util, E:\SVN\tinyorg-code\trunk\Sources\framework\base\vfs\src\main\java\org\tinygroup\vfs\VFS.java]
parent:null
exist:true
folder:true
url:file:E:/SVN/tinyorg-code/trunk/Sources/framework/base/vfs/src/main/java/org/tinygroup/vfs
------------------
absolutePath:E:\SVN\tinyorg-code\trunk\Sources\framework\base\vfs\src\main\java\org\tinygroup\vfs\FileObject.java
extName:java
fileName:FileObject.java
inputsteam:java.io.BufferedInputStream@13ccb029
path:/FileObject.java
provider:org.tinygroup.vfs.impl.FileSchemaProvider@296672d6
size:2077
children:null
parent:E:\SVN\tinyorg-code\trunk\Sources\framework\base\vfs\src\main\java\org\tinygroup\vfs
exist:true
folder:false
url:file:E:/SVN/tinyorg-code/trunk/Sources/framework/base/vfs/src/main/java/org/tinygroup/vfs/FileObject.java
------------------
下面还有许多文件......省略了

可以看到确实是已经成功解析本地文件。

解析Web页面也是很方便的，如下：

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FileObject fileObject=VFS.resolveFile( "http://my.oschina.net/tinyframework" );
assertTrue(fileObject instanceof HttpFileObject);
FileUtils.printFileObject(fileObject);
测试用例也通过，说明Web页面也是一样样的。

由于所有的文件对象都实现了FileObject接口，所以，我们成功的对所有的文件进行了封装，构建了我们自己的VFS。

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