JavaEE & 文件操作和IO & 目录扫描全文检索小程序

不知道说啥了，看看吧

JavaEE & 文件操作和IO

在之前的学习中，基本上都是围绕内存展开的~

• MySQL 主要是操作硬盘的

• 文件IO也是是操作硬盘的~

IO ： input output

1. 文件系统操作

• 创造文件，删除文件，重命名文件，创建目录······
• 一些操作没有权限也做不了~

1.1 路径

• 就是我们的文件系统上的一个文件/目录的具体位置
  • 目录：文件夹
• 计算机的目录是有层级结果的，即N叉树

• 我的代码库目录：

• 那么这篇文章的源码所在的目录具体位置是什么呢？

• 所以，路径就是：D:/马库/marathon-april-2023/文件IO
  • 这是个绝对路径
  • 1. 绝对路径，即从盘符开始到具体文件/目录
    2. 相对路径，从指定目录开始到具体文件/目录
       • 要确认**(基准)工作目录**是什么~

而里面的src目录下有java文件，out目录里面就有class文件，同样有对应的路径

1. / 分割，推荐！
2. \ 分割的话要加转义字符\ , 即 \\
   • 一般只能适用于Windows
3. …/ 代表这一级的上一个目录
4. . 代表这当前目录（与后续目录要以 / 分割，即 . / ）通常可以省略
5. . . 代表当前目录的上一级目录（与后续目录要以 / 分割，即 . . / ）
   • . . / . . / 代表上一级目录的上一级目录~
6. 默认源头的源头是“此电脑”目录，可以不写

绝对路径可以认为是以“此电脑”为工作目录的相对路径

• 并且任何一个文件/目录，对应的路径，肯定是唯一的

  • 在LInux可能出现两个不同路径找到同一文件的情况~
  • 但是在Windows上不存在~

• 路径与文件一一对应~

• 路径为文件的身份

1.2 文本文件 与 二进制文件

• 这个就是字面意思了

文本文件：

• 存储字符（不仅仅是char类型）

二进制文件：

• 存储什么都OK，因为任何数据都是以二进制为根本的

判断：

• 记事本打开，是文本就是文本，是二进制就是二进制~

1. .txt文件：文本 / 二进制，看你怎么创造的~
   

2. .java / .c 文件 ： 文本文件

   • 拖动到记事本里
     

3. .class / .exe 文件： 二进制文件~

4. .jpg / mp3 二进制文件
   • 乱码，即把这一个个字节转化为字符型，而原本不是字符型的~

5. pdf xlsx doc … ： 二进制文件

• csv excel的文本格式：

1.3 文件系统操作

• Java标准库提供了一个类：File
  • File对象代表着一个文件，是那个文件的抽象表示~
• 硬盘上的文件 ==> 内存中的File对象 ==> 在内存上改变硬盘上的一些东西

1.3.1 构造File对象

• 需要传一个文件路径为参数~
  • 这个文件可以存在也可以不存在

例如这张图片~

1.3.2 使用File对象

• 不手动常见文件是不会自动创建的
  • 不会再new的时候创建

小小演示：

1. 绝对路径

public static void main(String[] args) throws IOException {
    File file = new File("d:/马图/瞪眼.jpg");
    System.out.println(file.getParent());
    System.out.println(file.getName());
    System.out.println(file.getPath());
    System.out.println(file.getAbsoluteFile());
    System.out.println(file.getCanonicalFile());
}

• IOException是IO操作的会抛出的常见异常
  • 是首查异常，也叫编译时异常

2. 相对路径
   • 默认是与src目录的上一级的为工作目录~
   • 就是项目所在目录
   • 而不是src这一级

• 打印得出来这个文件不代表就存在这个文件~

3. 是否存在？

4. 性质，创造文件，删除文件
   • 是存在既不是目录又不是普通文件的文件的
   • 例如socket文件等等~

public static void main(String[] args) {
    File file = new File("./helloWorld.txt");
    System.out.println(file.exists());
    System.out.println(file.isDirectory());//是目录吗？（文件夹）
    System.out.println(file.isFile());//是文件吗？（普通文件）
}

5. 创建与删除目录

public static void main(String[] args) {
    File file = new File("./helloWorld");
    if(!file.exists()) {
        file.mkdir();
    }
    System.out.println(file.exists());
    System.out.println(file.isFile());
    System.out.println(file.isDirectory());
}

make directory

6. 路径转化为数组

获取目录里的所有文件/目录

• list ==> 文件 /目录名数组
• listFile ==> File对象 数组

public static void main(String[] args) {
    File file = new File("helloWorld");
    String[] results1 = file.list();
    File[] results2 = file.listFiles();
    System.out.println(Arrays.toString(results1));
    System.out.println(Arrays.toString(results2));
}

7. 重命名

public static void main(String[] args) {
    File file = new File("helloWorld");
    file.renameTo(new File("HELLO_WORLD"));
}

2. 文件内容操作

• 针对文件内容进行 读 与 写

• 文件操作依赖于一些类，或者说是多组类

  1. 文本 ==> ”字符流“
  2. 二进制 ==> “字节流”

“流”：

• 数据的运输像河流一样，流向哪，从哪流来~

2.1 获取文件输入流InputStream（字节流）

public static void main(String[] args) throws IOException {
    InputStream inputStream = new FileInputStream("HELLO_WORLD");
		
    //coding

    inputStream.close();

}

有了输入流，就相当于你有了“介质”

• 相当于打开文件，文件的信息可以出来

关闭输入流

• 相当于关闭文件
• 如果不关闭，可能会导致，文件资源泄露 ===>
• 进程里有个文件描述符表，一旦打开文件多了，这个表可能会爆了，导致机器出问题！
• Java的对象，没用了会自动释放，但是这里的流对象并不会！！！

正确的写法：（利用finally保证关闭能够进行）

• try括号内为打开文件操作，默认finally关闭文件~
  • try with resources操作

public static void main(String[] args) {
    try(InputStream inputStream = new FileInputStream("HELLO_WORLD/123.txt")) {

    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

• InputStream实现Closeable接口，那么就可以这样操作~
  • 这就是try with resource操作的要求
  • 注意：后续内容都是以这种方式打开与隐式关闭文件的
    

2.1.1 read方法

• 只能说文件里有个指针指着读在哪了，并不是读了后原文件就删了~

• 在java对此方法的描述中提到：返回的字节转化为int类型，范围是0 - 255

手写一些数据：

2.1.2 不带参数的read方法

public static void main(String[] args) {
    try(InputStream inputStream = new FileInputStream("HELLO_WORLD/123.txt")) {
        int b = 0;
        do {
            b = inputStream.read();
            System.out.println(b);
        }while(b != -1);

    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

• 测速结果：

• 对于中文：

• 测试结果：
  • 不是说一个中文 ==> 一个char字符 两个字节吗,为什么这里是三个字节一个汉字
  • 那是因为Unicode每个字符是两个字节
  • UTF-8汉字是三个字节，其他字符一个字节~
    • 我编译器无脑全设置UTF-8了
  • 而读取的内容可没有规定就是Java的char类型呀~
    • 但是我们可以通过一些手段翻译这个东西，后面讲~

• 字符对应表 - 查询网站：查看字符编码（UTF-8） (mytju.com)

E9 : 233 A9 : 169 AC : 172 ················

完美对应~

2.1.3 给定数组的read方法

public static void main(String[] args) {
    try(InputStream inputStream = new FileInputStream("HELLO_WORLD/123.txt")) {
        byte[] bytes = new byte[9];
        System.out.println(inputStream.read(bytes));
        System.out.println(Arrays.toString(bytes));


    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

• 测试结果：

• 咋变负数了？

  • 因为读取到的字节仍然是 -128 - 127 的
  • 只不过刚才返回int类型的是无符号的~

• 如何翻译呢？

  • 用String的构造方法~

2.2 获取文件输出流OutputStream（字节流）

public static void main(String[] args) {
    //每次打开输出流，都会清空文件内容~
    try(OutputStream outputStream = new FileOutputStream("HELLO_WORLD/123.txt")) {
        

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

• 每次打开文件，会清空原内容！
  

2.2.1 write方法

• flush很重要，在关闭之前没有flush，文件内容就无法得以更新

2.2.2 write 传入单个字节的构造方法

public static void main(String[] args) {
    //每次打开输出流，都会清空文件内容~
    try(OutputStream outputStream = new FileOutputStream("HELLO_WORLD/123.txt")) {

        outputStream.write(1);
        outputStream.write(2);
        outputStream.write(3);
        outputStream.write(4);
        outputStream.flush();

    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

2.2.3 write 传入字节数组的构造方法

public static void main(String[] args) {
    //每次打开输出流，都会清空文件内容~
    try(OutputStream outputStream = new FileOutputStream("HELLO_WORLD/123.txt")) {

        outputStream.write(new byte[]{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7});
        outputStream.flush();

    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

2.3 字符流 Reader 与 Writer

2.3.1 Reader的读方法

• 对比于字节流，这里读的是字符，读进字符数组~

    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        try(Reader reader = new FileReader("HELLO_WORLD/123.txt")) {
            char ch = (char)reader.read();
            char[] chars = new char[7];
            reader.read(chars);
            System.out.println(ch);
            System.out.println(chars);
            int c = 0;
            do {
                c = reader.read();
                System.out.println((char)c);
            }while (c != -1);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

• 测试结果：
  • 同样read返回-1，代表读完了~

2.3.2 Writer的写操作

• 对比于字节流，这里写入的是字符，字符数组，或者字符串~

    public static void main(String[] args) {
        try(Writer writer = new FileWriter("HELLO_WORLD/123.txt")) {
            writer.write('0');
            writer.write(new char[]{'1', '2', '3', '4', '5', '6'});
            writer.write("789");
            writer.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

• 写操作跟字节流一样，无此文件，自动创建~

• 并且还会清空原内容

• 测试结果：

3. 小程序练习：全文检索

• 就是遍历目录，并在文件内容中查找信息

接下来以简单粗暴的方式去实现~

3.1 控制台输入根目录与关键字

public static void main(String[] args) throws IOException {
    Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    System.out.print("请输入要扫描的根目录：");
    String root = scanner.next();
    File file = new File(root);
    if(!file.isDirectory()) { // 1. 目录不存在 2. 不是目录
        System.out.println("输入错误");
        return;
    }
    System.out.print("请输入要查询的词:>");
    String words = scanner.next();
    scan(file, words);//扫描
}

1. 根据根目录构造File对象
2. 如果这个file对象不是目录或者不存在的话，则说明输入错误，直接返回退出程序
3. 如果是目录，输入要关键字
4. 调用scan方法对目录进行扫描（自己实现）

3.2 scan递归方法

• n叉树就得写循环来递归了
• 如果是扫描到二进制文件，我们也不指望里面有我们要的文本，因为二进制一般存放一些后端数据信息，并不是给人看的，不是观赏性的，但是二进制文件还是可能会读到的~
• 记得设立递归出口，死递归会导致栈溢出

public static void scan(File file, String words) throws IOException {
    File[] files = file.listFiles();
    if(files == null) { 
        // 这里空目录对应的并不是空数组！是null~
        return;
    }else {
        for (int i = 0; i < files.length; i++) {
            File f = files[i];
            if(f.isFile()) {
                String content = readAll(f);
                if(content.contains(words)) {
                    System.out.println(f.getCanonicalFile());
                }
            }
            if(f.isDirectory()) {
                scan(f, words);
            }
            //两种都不是的其他文件，就不能读~
        }
    }

}

3.3 readAll读取文件方法

• 利用StringBuilder拼接字符串~
  • 用Reader字符流读取数据~
  • 对于Java，这些流对象只是读取方式，对文件是二进制还是文本没有要求
• 最终返回

public static String readAll(File f) {
    StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
    try (Reader reader = new FileReader(f)){
        while(true) {
            int c = reader.read();
            if(c == -1) {
                break;
            }
            stringBuilder.append((char)c);
        }
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return stringBuilder.toString();
}

• 堆溢出~

3.4 测试

• 测试用例：
  • 如果文件数量多，内容多，以此法会卡的半死
  • 到时候我们学习一下“倒排索引”这种数据结构，可能能够很好地优化！

1. 根目录是：d:/马库/marathon-april-2023
2. 关键字是：马大帅

• 测试结果：

• 测试结果正常！
  • 另外两个可能是其他项目里提到了这个关键字 ^ V ^

文章到此结束！谢谢观看
可以叫我 小马，我可能写的不好或者有错误，但是一起加油鸭🦆！

文件操作的讲解告一段落，后面也会涉及到哦！

实践才是最好的学习！文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-408635.html

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