我的应用程序需要Java和文件系统之间的层，以使文件系统仅包含所有文件的子集（存储在S3上）这一事实变得透明。该层必须执行普通文件IO所做的很多工作，即打开文件，锁定它们以进行读/写等，但是打开它时可能需要下载文件并逐出文件。我需要的另一个功能是，如果文件被锁定以进行读/写，则打开调用可以解锁文件并关闭现有流（即，关闭其他用户）。另一个是临时文件的管理。
有什么远程类似的开源，或者我只是要卷起袖子？我应该从头开始，还是在Java IO中有一些我应该点击的钩子？
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我建议你检查apache commons vfs即使它不是你需要的，你也可以从中找到有用的想法。
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在你的案例中，或许AWS Storage Gateway值得考虑
网关缓存卷：您可以将主数据存储在Amazon S3中，并在本地保留经常访问的数据。 Gateway-Cached卷可显着节省主存储的成本，最大限度地减少在本地扩展存储的需求，并保持对经常访问的数据的低延迟访问。
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该项目旨在简化为Java 7 NIO（java7-fs-base）创建自定义文件系统实现的过程。作者已经实现了Dropbox FS（java7-fs-dropbox），并开始使用S3（java7-fs-amazon-s3）。 https://github.com/fge/java7-filesystems