【Java】文件操作和IO

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文章目录

文件
- 概念
- 文件的分类
- 常见的文件类型
- 文件系统的目录结构
- 路径
Java中的文件操作
- 文件系统相关操作
- - 绝对路径
  - 相对路径
- 文件是否存在
- - 绝对路径
  - 相对路径
- 文件的创建和删除
- - 创建文件
  - 删除文件
- 创建目录
- - 创建一级目录
  - 创建多级目录
- 输出文件
- - 通过list列出文件
  - 通过File对象来输出
  - 重命名文件
文件内容的读写
- 流对象
- 按照字节来读写
- - 一次读取一个字节
  - 一次读取若干个字节
  - 写文件
- 按照字符来读写
- - 读文件
  - 写文件
- buffer

文件

概念

普通的文件是保存在硬盘上的
网卡：操作系统把这样的硬件设备也抽象成一个文件，用来简化开发。显示器、键盘都被操作系统视为文件

文件的分类

1.文本文件：我们看到的里面存储的是字符。但文本文件本质上存的是字节。
2.二进制文件：存储的是字节。
判断一个文件是不是二进制编码，用记事本打开就好。打开是乱码，就是二进制文件，不是乱码就是文本文件。

是乱码，就说明这个文件在存储的时候是以二进制存储的。

常见的文件类型

.txt,.c,.java 都是文本文件
.doc,.ppt,.exe,.zip,.class 等都属于二进制文件

文件系统的目录结构

树形结构

路径

1.绝对路径：以盘符开头。例如：D:\BaiduNetdiskDownload\壁纸\1月日历.png。
2.相对路径：以点或点点开头的，其中一个点是当前路径，两个点是当前路径的父路径(上级路径)

Java中的文件操作

Java当中的文件操作，主要有两类：
1.文件系统相关的操作：就是通过“文件资源管理器”能够完成一些功能。列出目录中有哪些文件，创建文件，创建目录，删除文件，重命名文件等等，Java 当中提供了一个 File 类，通过这个类来完成上述操作，File 类就描述了文件/目录。
2.文件内容相关的操作。

文件系统相关操作

1.Java 当中提供了一个 File 类，通过这个类来完成上述操作，File 类就描述了文件/目录。
2.基于这个对象就可以实现上面的这些功能。File 的构造方法，能够传入一个路径，来指定一个文件，这个路径可以是绝对路径也可以是相对路径。
3.构造好对象，就可以通过方法来实现一些功能。

绝对路径

在使用绝对路径的时候，在 File 的构造方法中写出来就行了，建议用反斜杠，如果是用斜杠的话，就得再用一个斜杠来转义。所以建议用反斜杠。代码如下：

public static void main(String[] args) throws IOException {
    //通过绝对路径来定位。
    File f1 = new File("d/Test1.txt");
    //获取到文件的父目录
    System.out.println(f1.getParent());
    //获取到文件名
    System.out.println(f1.getName());
    //获取到文件路径
    System.out.println(f1.getPath());
    //获取到绝对路径
    System.out.println(f1.getAbsolutePath());
    //获取到绝对路径
    System.out.println(f1.getCanonicalPath());
}

相对路径

1.说到相对路径，一样得先明确一个“基准路径”，代码中基准路径是啥：光看代码看不出来。
2.如果是通过 IDEA 的方式来运行程序，此时的基准路径就是当前项目所在的路径。此时的基准路径就是项目所在路径。
3.后续还会把一个 Java 代码打成 war 包，放到 Tomcat 上面去运行。这种情况下，基准路径就是 Tomcat 的 bin 目录。

public static void main(String[] args) throws IOException {
    File f2 = new File("./Test1.txt");
    //获取到文件的父目录
    System.out.println(f2.getParent());
    //获取到文件名
    System.out.println(f2.getName());
    //获取到文件路径
    System.out.println(f2.getPath());
    //获取到绝对路径
    System.out.println(f2.getAbsolutePath());
    //获取到绝对路径
    System.out.println(f2.getCanonicalPath());
}

文件是否存在

绝对路径

通过绝对路径来看，文件是否存在，是否是一个目录，是否是一个普通文件：

public static void main(String[] args) {
    File f = new File("d:/Test1.txt");
    //判断文件是否存在
    System.out.println(f.exists());
    //判断文件是否是一个目录
    System.out.println(f.isDirectory());
    //判断文件是否是一个普通文件
    System.out.println(f.isFile());
}

相对路径

通过相对路径来看，文件是否存在，是否是一个目录，是否是一个普通文件：

public static void main(String[] args) {
    //换成相对路径就全是 false 了
    File f = new File("./Test1.txt");
    //判断文件是否存在
    System.out.println(f.exists());
    //判断文件是否是一个目录
    System.out.println(f.isDirectory());
    //判断文件是否是一个普通文件
    System.out.println(f.isFile());
}

文件的创建和删除

创建文件

通过 createNewFile 来创建文件，代码如下：

public static void main(String[] args) throws IOException {
    //文件的创建和删除
    File f = new File("./Test1.txt");
    System.out.println(f.exists());
    System.out.println("创建文件");
    f.createNewFile();
    System.out.println("创建文件结束");
    System.out.println(f.exists());
}

删除文件

通过 delete 方法直接删除，代码如下：

public static void main2(String[] args) {
    File f = new File("./Test1.txt");
    //删除文件，直接删除
    f.delete();
}

创建目录

创建一级目录

通过 mkdir 来创建目录。代码如下：

public static void main(String[] args) {
    File f = new File("./aaa");
    //创建目录
    f.mkdir();
    //说明已经创建好目录了。
    System.out.println(f.isDirectory());
}

创建多级目录

通过 mkdirs 来创建多级目录。代码如下：

public static void main(String[] args) {
    //创建多级目录
    File f = new File("./aaa/bbb/ccc/ddd");
    f.mkdirs();
    System.out.println(f.isDirectory());
}

输出文件

通过list列出文件

public static void main1(String[] args) {
    File f = new File("./");
    //把 ./ 目录下所有的目录全部列出来
    System.out.println(Arrays.toString(f.list()));
}

通过File对象来输出

public static void main(String[] args) {
    File f = new File("./");
    //通过 File 对象来输出。
    System.out.println(Arrays.toString(f.listFiles()));
}

重命名文件

通过 renameTo 来重命名文件。代码如下：

public static void main(String[] args) {
    File f = new File("./aaa");
    File f2 = new File("./zzz");
    //把 aaa 的名字改成 zzz
    f.renameTo(f2);
}

文件内容的读写

针对文件内容的读写，Java 标准库提供了一组类。按照文件的内容，分成了两个系列：
1.字节流对象，针对二进制文件，是以字节为单位进行读写的。
a. 读：InputStream
b. 写：OutputStream
2.字符流对象，针对文本文件，是以字符为单位进行读写的。
a. Reader
b. Writer

上面这些抽象类，既可以针对普通文件进行读写，也可以针对特殊文件（网卡，socket）进行读写。
上面所说的类都是抽象类，实际使用的都是这些类的子类：
FileInputStream
FileOutputStream
FileReader
FileWriter
上面这一组都是针对普通文件进行读写的。

流对象

流只是一个形象的比喻。通过流对象来读取 100 个字节，可以一次读十个字节，十次读完。也可以一次读 20 字节，五次读完。

按照字节来读写

一次读取一个字节

使用的时候，需要在构造方法中指定打开文件的路径。可以是绝对路径，也可以是相对路径。通过 try catch 来处理 FileNotFoundException 异常。代码如下：

public static void main(String[] args) {
    //方法中需要指定打开文件的路径。
    InputStream inputStream = null;
    try {
        //1、创建对象，同时也是在打开文件
        inputStream = new FileInputStream("d:/Test1.txt");
        //2、尝试一个一个字节的读，把文件都读完
        //读文件的时候，也可很容易读取失败。硬盘很容易出现坏道，
        while (true) {
            int b = inputStream.read();
            if (b == -1) {
                //读到了文件末尾
                break;
            }
            System.out.println(b);
        }
        //用完关闭文件，写在 finally 里面会更好，因为如果有异常的话，也可以继续关闭资源。
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        try {
            inputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

运行结果如下：

因为我们文件当中的内容是：abcdef。所以读出来就是：97 98 99 100 101 102

一次读取若干个字节

public static void main(String[] args) {
    try (InputStream inputStream = new FileInputStream("d:/Test1.txt")){
        //一次读若干个字节
        while (true) {
            byte[] buffer = new byte[1024];
            //这个操作是把读出来的结果放到了 buffer 数组里了。相当于是使用 参数 来表示方法的返回值
            // 这种做法称为”输出型参数“，这种操作在 Java 中少见，C++ 当中常见。
            // 相当于把餐盘给阿姨，阿姨打好饭再给你
            int len = inputStream.read(buffer);
            if (len == -1) {
                //读到了文件末尾，读取完毕
                break;
            }
            for (int i = 0; i < len; i++) {
                System.out.println(buffer[i]);
            }
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

运行结果如下：

写文件

使用字节流 OutputStream 来写文件。代码如下：

public static void main(String[] args) {
    try (OutputStream outputStream = new FileOutputStream("d:/Test1.txt")) {
        //一次写入一个字节
        outputStream.write(97);
        outputStream.write(98);
        outputStream.write(99);
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

这里写的内容就是 a，b，c 因为是根据编码来写入的。文件中如下：

按照字符来读写

读文件

按照字符来读的时候，没有那种一次读一个字符的，都要写buffer
通过Reader实现，代码如下：

public static void main(String[] args) {
    try (Reader reader = new FileReader("d:/Test1.txt")) {
        //按照字符来读
        while (true) {
            char[] buffer = new char[1024];
            int len = reader.read(buffer);
            if (len == -1) {
                break;
            }
            String s = new String(buffer, 0, len);
            System.out.println(s);
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

文件当中的内容：

运行结果如下：

写文件

通过 Writer 来实现：

public static void main(String[] args) {
    try (Writer writer = new FileWriter("d:/Test1.txt")) {
        writer.write("syz");
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

运行结果如下：

buffer

就是刷新缓冲区。就像吃瓜子，一次抓很多瓜子。一次抓很多瓜子的手就是 “输入缓冲区”。如果吃完瓜子，把瓜子皮放在一个纸巾上面，这个纸巾就是输出缓冲区。
缓冲区存在的意义： 缓冲区存在的意义就是为了提高效率，在计算机当中很重要，就像 CPU 读取内存的速度，比读取硬盘的速度高很多。所以缓冲区就是一次性读一堆数据放在缓冲区，这样就增加了之后读取的效率。
写数据的时候，需要先把数据写在缓冲区，然后再统一写硬盘。如果缓冲区已经满了，就触发写硬盘操作。如果缓冲区还没满，也想写在硬盘里，就可以通过 flush 来手动刷新缓冲区。

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文件的分类

常见的文件类型

文件系统的目录结构

路径

Java中的文件操作

文件系统相关操作

绝对路径

相对路径

文件是否存在

绝对路径

相对路径

文件的创建和删除

创建文件

删除文件

创建目录

创建一级目录

创建多级目录

输出文件

通过list列出文件

通过File对象来输出

重命名文件

文件内容的读写

流对象

按照字节来读写

一次读取一个字节

一次读取若干个字节

写文件

按照字符来读写

读文件

写文件

buffer

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