以原子方式将byte[]写入文件

Question

（这是一个假设性问题，因为它非常广泛，并且特定情况下存在解决方法。）

是否可能原子地将byte[]写入文件（如FileOutputStream或FileWriter）？

如果写入失败，则不能接受部分数组被写入。例如，如果数组是1,000,000字节且在500,000字节后磁盘已满，则不应写入任何字节到文件中，或者更改应该以某种方式回滚。即使在写入过程中介质物理断开连接的情况下，也应如此。

假设已知数组的最大大小。

- Mark Jeronimus

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如果磁盘被物理断开连接，就无法截断文件。因此，需要编写一个“XXX.YYY.part”文件，并在成功完成后删除任何旧的XXX.YYY并进行重命名。 - Joop Eggen

Answer 1

文件的原子写入是不可能的。操作系统不支持它，因此编程语言库也无法实现。

在传统文件系统中，您可以得到的最好的结果是文件的原子重命名；即

1. write new file into same file system as the old one

2. use FileDescriptor.sync() to ensure that new file is written

3. rename the new file over the old one; e.g. using

   java.nio.file.Files.move(Path source, Path target, 
                            CopyOption... options) 
   

   with CopyOptions ATOMIC_MOVE. According to the javadocs, this may not be supported, but if it isn't supported you should get an exception.

但请注意，原子性是在操作系统中实现的，如果操作系统无法提供足够强的保证，那么您就会运气不佳。

（其中一个问题是在硬盘错误发生时可能会发生什么。如果磁盘完全死亡，则原子性无关紧要。但如果操作系统在故障后仍能从磁盘读取数据，则结果可能取决于操作系统修复可能不一致的文件系统的能力。）

- Stephen C

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为什么要使用Files.move而不是File#renameTo？简单来说，因为前者可能支持原子性操作。 - Eugene

使用 move 和 ATOMIC_MOVE，应用程序编写者可以确保移动操作是原子性的，否则会抛出异常。而使用 rename，原子性并未得到明确说明，因此可能会出现重命名失败的情况...非原子性的。 - Stephen C