如何在Windows上用Java创建然后自动重命名文件？

我正试图在Windows上正确地使用Java实现“编写临时文件并重命名”

建议重命名文件是“原子操作”（不管“原子”实际上是什么意思）。 建议编写tmp文件和重命名是跨平台的，并确保最终文件不存在或可由其他进程处理

所以我尝试实际实施这种方法。下面是我尝试的总结。对于实际问题，跳到底部

写方法 我尝试了各种写入和重命名文件的方法（

content

和

charset

分别是

String

和

charset

）：

使用

java.nio.file.Files

：

Files.copy(new ByteArrayInputStream(content.getBytes(charset)), tmpFile);
Files.move(tmpFile, finalFile, StandardCopyOption.ATOMIC_MOVE);

waitUntilExists();
return new String(Files.readAllBytes(finalFile), charset);

使用番石榴（14）和

java.io.File

：

com.google.common.io.Files.write(content, tmpFile, charset);
tmpFile.renameTo(finalFile);

或者更模糊的方法：

try (OutputStream os = new FileOutputStream(tmpFile);
        Writer writer = new OutputStreamWriter(os, charset)) {
    writer.write(content);
}
Runtime.getRuntime().exec(
        new String[] { "cmd.exe", "/C", "move " + tmpFile + " " + finalFile }).waitFor();

waitUntilExists();
StringBuilder sb = new StringBuilder();
try (InputStream is = new FileInputStream(finalFile.toFile())) {
    byte[] buf = new byte[8192];
    int n;
    while ((n = is.read(buf)) > 0) {
        sb.append(new String(buf, 0, n, charset));
    }
}
return sb.toString();

读取方法 现在假设另一个线程（线程，因为我在测试中，在现实生活中可能是另一个进程）正在执行以下版本的代码之一：

具有通用功能：

void waitUntilExists() throws InterruptedException {
    while (!java.nio.file.Files.exists(finalFile)) {
        NANOSECONDS.sleep(1);
    }
}

使用

java.nio.file.Files

：

Files.copy(new ByteArrayInputStream(content.getBytes(charset)), tmpFile);
Files.move(tmpFile, finalFile, StandardCopyOption.ATOMIC_MOVE);

waitUntilExists();
return new String(Files.readAllBytes(finalFile), charset);

使用番石榴（14）：

或者更模糊的方法：

try (OutputStream os = new FileOutputStream(tmpFile);
        Writer writer = new OutputStreamWriter(os, charset)) {
    writer.write(content);
}
Runtime.getRuntime().exec(
        new String[] { "cmd.exe", "/C", "move " + tmpFile + " " + finalFile }).waitFor();

waitUntilExists();
StringBuilder sb = new StringBuilder();
try (InputStream is = new FileInputStream(finalFile.toFile())) {
    byte[] buf = new byte[8192];
    int n;
    while ((n = is.read(buf)) > 0) {
        sb.append(new String(buf, 0, n, charset));
    }
}
return sb.toString();

结果 如果我使用“

java.nio.file.Files

approach”阅读，一切都正常

如果我在Linux上运行这段代码（我知道这超出了这个问题的范围），一切都正常

但是，如果我使用Guava或

FileInputStream

实现read，那么如果可能性高于0.5%（0.005），则测试失败

java.io.FileNotFoundException:进程无法访问该文件，因为其他进程正在使用该文件

（我自己翻译的消息导致我的windows不是英语；提及“另一个进程”是误导性的，因为windows告诉我这一点是正常的，即使这是同一个进程，我用显式阻止进行了验证。）

问题: 如何在Windows上使用Java实现创建然后重命名，以便最终文件以原子方式显示，即不存在或可以读取

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由于我确实可以控制进程，而不是拾取文件，所以我不能假设正在使用任何特定的读取方法，甚至不能假设它们是Java。因此，该解决方案应适用于上面列出的所有读取方法。

这似乎正是Windows/NTFS的行为方式

此外，使用旧IO和NIO的读取之间的行为差异可能是因为它们使用不同的Windows API

说

对于在Windows中使用文件读/写API的应用程序， 字节范围锁由 在Windows中执行的文件系统。适用于 在Windows中使用文件映射API时，字节范围锁不可用 强制（也称为建议锁。）

虽然Wikipedia不是Windows的文档，但这仍然有一些启示

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（我写这个答案只是为了让其他有同样想法的人不必写这个。非常感谢提供文档或报告错误的真实答案。）

JDK中的java.io.File.renameTo（）函数存在错误报告，该函数在Windows上不是原子函数，已关闭，但不会修复：。

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因此，可能没有干净的方法来解决您的问题。

对于

写入

的哪种方式，

读取

（Guava和FileInputStream）失败并成功（NIO）？当

读取

使用Guava或

FileInputStream

实现时，无论使用的

写入

方法如何，它都会随机失败。当用NIO实现

read

时，无论使用的

write

方法如何，它都会成功。（实际上，我认为不同的

write

方法在幕后可能并没有真正的不同，因为归根结底都是文件重命名。或者——在Windows API中可能有不同的重命名方法。）您的意思是独立于您使用的重命名方式，NIO读取总是成功的，而Guave/FileInputStream不时会失败？没错。但我不能只说“让我们用NIO阅读”，因为我只控制writer。将这两个方法都放在

procmon

下可能会很有趣，以查看它们各自在做什么系统调用，以及它们花费了多长时间。这会让你知道它们在功能上是不同的，只是速度更快，还是什么。这里的Windows特定讨论：也许下面的链接可以证明你的假设，即行为是NTFS特定的。也许这一个也是@AndrewJanke，我以前看到过链接，但我不明白。如果你想了解JVM在做什么，你可以在下面运行你的测试程序，它会告诉你它在做什么系统调用。但这只是告诉您这个特定的JVM实现在做什么，而不一定是API规范所保证的

ReplaceFile

的级别可能太高，无法自动显示，但您仍然可能会得到一些有趣的信息。该错误涵盖了目标文件已经存在时的“非原子重命名”问题。我的问题是在更简单的情况下，当已知目标文件不存在时，关于“原子重命名”的问题。