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Javaでファイルを使用中、inodeレベルでは何が起きるか

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Java
tech

Java でファイルを開いたまま mv で置き換えた場合、Java プログラムは新しい内容を読み取るのか？
Linux の inode の仕組みと合わせて挙動を確認してみました。

結論：Javaはinodeを保持し続ける

Linux では「ファイル名」と「実体（inode）」は別物です。
Java はファイルを open() した時点で inode に紐付けられるため、途中で mv によりファイルが入れ替わっても、開いた時点の inode を参照し続けました。

ファイル構成と inode 確認

テキストファイルに「1, 2, 3, 4, 5」と書いて、Java プログラムで読み取ります。

src/main/resources/SampleFile.txt      ← 元ファイル: 1, 2, 3, 4, 5
src/main/resources/NewSampleFile.txt   ← 新ファイル: A, B, C, D, E

作成したファイルの inode 番号を確認します。

# inode番号を確認
ls -i src/main/resources/SampleFile.txt
# → 2053118997

ls -i src/main/resources/NewSampleFile.txt
# → 2053119033

検証コード

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.FileInputStream;

public class InodeFileMoveSample {
    public static void main(String[] args) {
        String path = "src/main/resources/SampleFile.txt";

        try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(path))) {
            System.out.println("[初回読み取り]");
            int data;
            while ((data = bis.read()) != -1) {
                System.out.print((char) data);
            }

            System.out.println("\n--- 5秒スリープ中にファイルを mv してください ---");
            Thread.sleep(5000);

            System.out.println("\n[2回目読み取り]");
            while ((data = bis.read()) != -1) {
                System.out.print((char) data);
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

実行手順

javac -d out src/main/java/com/example/InodeSample.java
java -cp out com.example.InodeSample

  1. 「1, 2, 3, 4, 5」が表示された後、5秒スリープに入る

  2. その間に、別ターミナルで以下を実行：

    mv src/main/resources/NewSampleFile.txt src/main/resources/SampleFile.txt
ls -i src/main/resources/SampleFile.txt

    → inode が新しくなっているはず（2053119033）

  3. しかし、Java プログラムの 2回目の出力は変わらない

まとめ

  • Java はファイルを開いた時点の inode を参照し続ける
  • mv によるファイル置き換えでは、新しい内容は読み取られない
  • 内容を更新するには、明示的に再オープンする必要がある

参考

Java に限らず、OS レベルでファイルディスクリプタを保持する限り、inode の切替は反映されないようです。

ファイルやディレクトリの実体の確認方法としての inode 番号

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