面试题：Java文件目录操作的异常处理与优化

Question

假设你正在使用Java进行文件和目录的操作，在遍历一个复杂目录结构时，可能会遇到文件权限不足、目录不存在等异常情况。请阐述如何优雅地处理这些异常，并且在处理异常的同时，如何优化遍历效率以减少不必要的I/O操作。给出核心代码逻辑及异常处理思路。

Answer 1

异常处理思路

1. 文件权限不足异常：在Java中，文件权限不足通常会抛出SecurityException。捕获该异常，记录日志并继续遍历其他文件或目录，以保证遍历的完整性。
2. 目录不存在异常：目录不存在会抛出NoSuchFileException。同样捕获该异常，记录日志，然后跳过该目录继续后续遍历。

优化遍历效率思路

1. 减少不必要的I/O操作：在进入目录前，先使用Files.exists()方法判断目录是否存在，避免进入不存在的目录而产生异常。
2. 缓存文件和目录信息：对于频繁访问的文件或目录信息，可以进行缓存，减少重复的I/O查询。

核心代码逻辑

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;

public class DirectoryTraversal {
    private static final Logger logger = Logger.getLogger(DirectoryTraversal.class.getName());

    public static void traverseDirectory(String directoryPath) {
        Path path = Paths.get(directoryPath);
        if (!Files.exists(path)) {
            logger.log(Level.WARNING, "目录不存在: " + directoryPath);
            return;
        }

        File directory = path.toFile();
        if (!directory.isDirectory()) {
            logger.log(Level.WARNING, "指定路径不是目录: " + directoryPath);
            return;
        }

        File[] files = directory.listFiles();
        if (files != null) {
            for (File file : files) {
                try {
                    if (file.isDirectory()) {
                        traverseDirectory(file.getAbsolutePath());
                    } else {
                        // 处理文件
                        System.out.println("处理文件: " + file.getAbsolutePath());
                    }
                } catch (SecurityException e) {
                    logger.log(Level.SEVERE, "文件权限不足: " + file.getAbsolutePath(), e);
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        String directoryPath = "/your/directory/path";
        traverseDirectory(directoryPath);
    }
}

在上述代码中：

1. 异常处理：使用try-catch块捕获SecurityException，处理文件权限不足异常。记录异常信息到日志，确保程序继续执行而不中断遍历。
2. 优化遍历效率：在开始遍历目录前，使用Files.exists()方法判断目录是否存在，避免进入不存在的目录。同时，对listFiles()的返回值进行null检查，防止空指针异常，减少不必要的I/O操作。