java.nio.file.WatchService 实时监控文件变化的示例代码

2022-11-13 09:11:30 示例变化实时监控

在平时的开发过程中，会有很多场景需要实时监听文件的变化，如下：
1、通过实时监控 Mysql 的 binlog 日志实现数据同步
2、修改配置文件后，希望系统可以实时感知
3、应用系统将日志写入文件中，日志监控系统可以实时抓取日志，分析日志内容并进行报警
4、类似 ide 工具，可以实时感知管理的工程下的文件变更

在 Java 语言中，从 jdk7 开始，新增了java.NIO.file.WatchService类，用来实时监控文件的变化。

1.示例代码

FileWatchedService 类：

package org.learn.file;

import java.io.IOException;
import java.nio.file.FileSystems;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.StandardWatchEventKinds;
import java.nio.file.WatchEvent;
import java.nio.file.WatchKey;
import java.nio.file.WatchService;
import java.util.List;


public class FileWatchedService {
    private WatchService watchService;

    private FileWatchedListener listener;

    
    public FileWatchedService(Path path, FileWatchedListener listener) throws IOException {
        watchService = FileSystems.getDefault().newWatchService();
        path.reGISter(watchService,
                /// 监听文件创建事件
                StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE,
                /// 监听文件删除事件
                StandardWatchEventKinds.ENTRY_DELETE,
                /// 监听文件修改事件
                StandardWatchEventKinds.ENTRY_MODIFY);
//
//            path.register(watchService,
//                    new WatchEvent.Kind[]{
//                            StandardWatchEventKinds.ENTRY_MODIFY,
//                            StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE,
//                            StandardWatchEventKinds.ENTRY_DELETE
//                    },
//                    SensitivityWatchEventModifier.HIGH);

        this.listener = listener;
    }

    private void watch() throws InterruptedException {
        while (true) {
            WatchKey watchKey = watchService.take();
            List<WatchEvent<?>> watchEventList = watchKey.pollEvents();
            for (WatchEvent<?> watchEvent : watchEventList) {
                WatchEvent.Kind kind = watchEvent.kind();

                WatchEvent<Path> curEvent = (WatchEvent<Path>) watchEvent;
                if (kind == StandardWatchEventKinds.OVERFLOW) {
                    listener.onOverflowed(curEvent);
                    continue;
                } else if (kind == StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE) {
                    listener.onCreated(curEvent);
                    continue;
                } else if (kind == StandardWatchEventKinds.ENTRY_MODIFY) {
                    listener.onModified(curEvent);
                    continue;
                } else if (kind == StandardWatchEventKinds.ENTRY_DELETE) {
                    listener.onDeleted(curEvent);
                    continue;
                }
            }

            
            if (!watchKey.reset()) {
                break;
            }

        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            Path path = Paths.get("/Users/zhibo/logs/");
            FileWatchedService fileWatchedService = new FileWatchedService(path, new FileWatchedAdapter());
            fileWatchedService.watch();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

FileWatchedListener 类：

package org.learn.file;

import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.WatchEvent;

public interface FileWatchedListener {
    void onCreated(WatchEvent<Path> watchEvent);

    void onDeleted(WatchEvent<Path> watchEvent);

    void onModified(WatchEvent<Path> watchEvent);

    void onOverflowed(WatchEvent<Path> watchEvent);
}

FileWatchedAdapter 类：

package org.learn.file;

import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.WatchEvent;
import java.text.DateFORMat;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Calendar;


public class FileWatchedAdapter implements FileWatchedListener {

    @Override
    public void onCreated(WatchEvent<Path> watchEvent) {
        Path fileName = watchEvent.context();
        System.out.println(String.format("文件【%s】被创建，时间：%s", fileName, now()));
    }

    @Override
    public void onDeleted(WatchEvent<Path> watchEvent) {
        Path fileName = watchEvent.context();
        System.out.println(String.format("文件【%s】被删除，时间：%s", fileName, now()));
    }

    @Override
    public void onModified(WatchEvent<Path> watchEvent) {
        Path fileName = watchEvent.context();
        System.out.println(String.format("文件【%s】被修改，时间：%s", fileName, now()));
    }

    @Override
    public void onOverflowed(WatchEvent<Path> watchEvent) {
        Path fileName = watchEvent.context();
        System.out.println(String.format("文件【%s】被丢弃，时间：%s", fileName, now()));
    }

    private String now(){
        DateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss SSS");
        return dateFormat.format(Calendar.getInstance().getTime());
    }
}

执行以上代码，启动监控任务，然后我在/Users/zhibo/logs/目录中创建、修改、删除文件，命令如下：

在这里插入图片描述

应用程序感知到文件变化，打印日志如下：

在这里插入图片描述

2.其实并没有实时

大家可以看到，监控任务基本上是以 10 秒为单位进行日志打印的，也就是说修改一个文件，WatchService 10秒之后才能感知到文件的变化，没有想象中的那么实时。根据以上的经验，推测可能是 WatchService 做了定时的操作，时间间隔为 10 秒。通过翻阅源代码发现，在 PollingWatchService 中确实存在一个固定时间间隔的调度器，如下图：

在这里插入图片描述

该调度器的时间间隔有 SensitivityWatchEventModifier 进行控制，该类提供了 3 个级别的时间间隔，分别为2秒、10秒、30秒，默认值为 10秒。SensitivityWatchEventModifier 源码如下：

package com.sun.nio.file;

import java.nio.file.WatchEvent.Modifier;

public enum SensitivityWatchEventModifier implements Modifier {
    HIGH(2),
    MEDIUM(10),
    LOW(30);

    private final int sensitivity;

    public int sensitivityValueInSeconds() {
        return this.sensitivity;
    }

    private SensitivityWatchEventModifier(int var3) {
        this.sensitivity = var3;
    }
}

通过改变时间间隔来进行验证，将

        path.register(watchService,
                /// 监听文件创建事件
                StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE,
                /// 监听文件删除事件
                StandardWatchEventKinds.ENTRY_DELETE,
                /// 监听文件修改事件
                StandardWatchEventKinds.ENTRY_MODIFY);

修改为：

    path.register(watchService,
                    new WatchEvent.Kind[]{
                            StandardWatchEventKinds.ENTRY_MODIFY,
                            StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE,
                            StandardWatchEventKinds.ENTRY_DELETE
                    },
                    SensitivityWatchEventModifier.HIGH);

查看日志，发现正如我们的推断，WatchService 正以每 2 秒的时间间隔感知文件变化。
在 stackoverflow 中也有人提出了该问题，问题：Is Java 7 WatchService Slow for Anyone Else，我的 Mac 系统中确实存在该问题，由于手头没有 windows、linux 系统，因此无法进行这两个系统的验证。

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