Java中判断文件路径包含关系的高效策略

import java.io.IOException;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;

public class PathContainmentChecker {

    /**
     * 检查文件路径是否在指定目录路径下。
     * 该方法通过比较规范化后的Path对象的前缀来实现。
     *
     * @param filePath 要检查的文件路径字符串
     * @param dirPath  指定的目录路径字符串
     * @return 如果文件在目录内，返回 true；否则返回 false。
     * @throws IOException 如果路径转换或获取真实路径时发生I/O错误
     */
    public static boolean isFileUnderDirectory(String filePath, String dirPath) throws IOException {
        if (filePath == null || dirPath == null) {
            throw new IllegalArgumentException("路径不能为null");
        }

        Path file = Paths.get(filePath);
        Path dir = Paths.get(dirPath);

        // 1. 获取规范化的真实路径：处理符号链接和冗余路径元素
        // toRealPath() 会解析符号链接，并移除 . 和 ..，得到绝对路径
        // 如果路径不存在，toRealPath() 会抛出 NoSuchFileException
        Path realFile = file.toRealPath();
        Path realDir = dir.toRealPath();

        // 2. 使用 startsWith() 方法判断
        // Path.startsWith() 会根据文件系统语义进行比较，而不是简单的字符串前缀匹配
        return realFile.startsWith(realDir);
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 示例用法
            String dir1 = "/home/user/documents";
            String file1 = "/home/user/documents/report.txt";
            String file2 = "/home/user/documents/sub/image.png";
            String file3 = "/home/user/other_docs/memo.txt";
            String file4 = "/home/user/documents"; // 目录本身
            String file5 = "/home/user/documents/../documents/report.txt"; // 包含冗余路径

            System.out.println(file1 + " under " + dir1 + ": " + isFileUnderDirectory(file1, dir1)); // true
            System.out.println(file2 + " under " + dir1 + ": " + isFileUnderDirectory(file2, dir1)); // true
            System.out.println(file3 + " under " + dir1 + ": " + isFileUnderDirectory(file3, dir1)); // false
            System.out.println(file4 + " under " + dir1 + ": " + isFileUnderDirectory(file4, dir1)); // true (目录本身被认为是包含在自己内部)
            System.out.println(file5 + " under " + dir1 + ": " + isFileUnderDirectory(file5, dir1)); // true (toRealPath处理了冗余)

            // 相对路径示例 (需要考虑当前工作目录)
            // 假设当前工作目录是 /home/user
            String currentDir = System.getProperty("user.dir");
            System.out.println("Current working directory: " + currentDir);
            String relativeDir = "documents";
            String relativeFile = "documents/report.txt";
            String relativeFileOutside = "other_docs/memo.txt";
            // 为了正确比较，最好都转换为绝对路径
            System.out.println(Paths.get(relativeFile).toRealPath() + " under " + Paths.get(relativeDir).toRealPath() + ": " +
                               isFileUnderDirectory(relativeFile, relativeDir)); // true
            System.out.println(Paths.get(relativeFileOutside).toRealPath() + " under " + Paths.get(relativeDir).toRealPath() + ": " +
                               isFileUnderDirectory(relativeFileOutside, relativeDir)); // false

        } catch (IOException e) {
            System.err.println("发生I/O错误: " + e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

import java.io.IOException;
import java.nio.file.*;
import java.nio.file.attribute.BasicFileAttributes;

public class FileTreeWalkerChecker {

    /**
     * 检查文件路径是否在指定目录路径下，通过遍历文件树实现。
     * 适用于需要更精细控制遍历过程或进行其他文件操作的场景。
     *
     * @param filePath 要检查的文件路径字符串
     * @param dirPath  指定的目录路径字符串
     * @return 如果文件在目录内，返回 true；否则返回 false。
     * @throws IOException 如果路径转换或文件树遍历时发生I/O错误
     */
    public static boolean isFileUnderDirectoryUsingWalkFileTree(String filePath, String dirPath) throws IOException {
        if (filePath == null || dirPath == null) {
            throw new IllegalArgumentException("路径不能为null");
        }

        Path targetFile = Paths.get(filePath).toRealPath(); // 获取目标文件的真实路径
        Path startDir = Paths.get(dirPath).toRealPath();   // 获取起始目录的真实路径

        // 如果目标文件就是起始目录，或者目标文件不在起始目录的真实路径下，则直接返回false
        // 这是一种快速失败的优化，因为walkFileTree不会从父目录往上遍历
        if (!targetFile.startsWith(startDir) && !targetFile.equals(startDir)) {
            return false;
        }

        final boolean[] found = {false}; // 使用数组作为final变量，以便在匿名内部类中修改

        try {
            // 从起始目录开始遍历文件树
            Files.walkFileTree(startDir, new SimpleFileVisitor<Path>() {
                @Override
                public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs) throws IOException {
                    // 比较当前访问的文件路径与目标文件路径是否相同
                    // 使用 toRealPath() 确保比较的是文件系统中的真实位置
                    if (file.toRealPath().equals(targetFile)) {
                        found[0] = true; // 找到目标文件
                        return FileVisitResult.TERMINATE; // 终止遍历
                    }
                    return FileVisitResult.CONTINUE; // 继续遍历
                }

                @Override
                public FileVisitResult preVisitDirectory(Path dir, BasicFileAttributes attrs) throws IOException {
                    // 如果当前目录就是目标文件，也算找到
                    if (dir.toRealPath().equals(targetFile)) {
                        found[0] = true;
                        return FileVisitResult.TERMINATE;
                    }
                    return FileVisitResult.CONTINUE;
                }

                @Override
                public FileVisitResult visitFileFailed(Path file, IOException exc) {
                    // 访问文件失败时，可以选择跳过或处理错误
                    System.err.println("访问文件失败: " + file + " - " + exc.getMessage());
                    return FileVisitResult.CONTINUE; // 继续遍历
                }
            });
        } catch (FileVisitResult.TerminateException e) {
            // 这是正常终止，无需处理
        }
        return found[0];
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 示例用法与 Path.startsWith() 相同
            String dir1 = "/home/user/documents";
            String file1 = "/home/user/documents/report.txt";
            String file2 = "/home/user/documents/sub/image.png";
            String file3 = "/home/user/other_docs/memo.txt";
            String file4 = "/home/user/documents"; // 目录本身
            String file5 = "/home/user/documents/../documents/report.txt"; // 包含冗余路径

            System.out.println(file1 + " under " + dir1 + ": " + isFileUnderDirectoryUsingWalkFileTree(file1, dir1)); // true
            System.out.println(file2 + " under " + dir1 + ": " + isFileUnderDirectoryUsingWalkFileTree(file2, dir1)); // true
            System.out.println(file3 + " under " + dir1 + ": " + isFileUnderDirectoryUsingWalkFileTree(file3, dir1)); // false
            System.out.println(file4 + " under " + dir1 + ": " + isFileUnderDirectoryUsingWalkFileTree(file4, dir1)); // true
            System.out.println(file5 + " under " + dir1 + ": " + isFileUnderDirectoryUsingWalkFileTree(file5, dir1)); // true

        } catch (IOException e) {
            System.err.println("发生I/O错误: " + e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
    }
}