【Java 基础】File & IO流

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【Java 基础】File & IO流。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

1. File

java.io.File类是文件和目录路径名的抽象表示形式，主要用于文件和目录的创建、查找和删除等操作。

1.1 File类概述和构造方法

File：它是文件和目录路径名的抽象表示

文件和目录可以通过File封装成对象
File封装的对象仅仅是一个路径名。它可以是存在的，也可以是不存在的。
| 方法名 | 说明 |
| — | — |
| File(String pathname) | 通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File实例 |
| File(String parent, String child) | 从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的 File实例 |
| File(File parent, String child) | 从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的 File实例 |

注意：父路径必须是一个目录路径

1.2 绝对路径和相对路径

绝对路径：从盘符开始

File file1 = new File(“D:\\snow\\a.txt”);

相对路径：相对当前项目下的路径

File file2 = new File(“a.txt”);
File file3 = new File(“模块名\\a.txt”);

1.3 File 类的常用方法

创建和删除

方法名	说明
public boolean createNewFile()	创建一个新的空的文件
public boolean mkdir()	创建一个单级文件夹
public boolean mkdirs()	创建一个多级文件夹
public boolean delete()	删除由此抽象路径名表示的文件或目录

删除目录时的注意事项：

delete方法直接删除不走回收站。

如果删除的是一个文件，直接删除。

如果删除的是一个文件夹，需要先删除文件夹中的内容，最后才能删除文件夹。

File类判断和获取功能

方法名	说明
public boolean isDirectory()	测试此抽象路径名表示的File是否为目录
public boolean isFile()	测试此抽象路径名表示的File是否为文件
public boolean exists()	测试此抽象路径名表示的File是否存在
public String getAbsolutePath()	返回此抽象路径名的绝对路径名字符串
public String getPath()	将此抽象路径名转换为路径名字符串（File对象给定的路径）
public String getName()	返回由此抽象路径名表示的文件或目录的名称

File类高级获取功能

//	返回此抽象路径名表示的目录中的文件和目录的File对象数组
public File[] listFiles();

listFiles方法注意事项：

当调用者不存在时，返回null

当调用者是一个文件时，返回null

当调用者是一个空文件夹时，返回一个长度为0的数组

当调用者是一个有内容的文件夹时，将里面所有文件和文件夹的路径放在File数组中返回

当调用者是一个有隐藏文件的文件夹时，将里面所有文件和文件夹的路径放在File数组中返回，包含隐藏内容

1.4 递归删除文件夹及其下面的文件

public static void main(String[] args) {
    File f = new File("D:\\aaa");
    deleteFiles(f);
}

private static void deleteFiles(File f) {

    File[] files = f.listFiles();

    for (File file : files) {
        if (file.isDirectory()) {
            // 递归
            deleteFiles(file);
        } else {
            // 删除文件
            file.delete();
        }
    }
    // 删除当前文件夹
    f.delete();
}

2. IO

I 表示intput ，是数据从硬盘进内存的过程，称之为读数据。
O 表示output ，是数据从内存到硬盘的过程。称之为写数据。

在数据传输的过程中，是谁在读？是谁在写？这个参照物是谁？
IO的数据传输，可以看做是一种数据的流动，按照流动的方向，以内存为参照物，进行读写操作。
简单来说：内存在读，内存在写。

2.1 分类

2.2 字节输出流

OutputStream有很多子类，我们从最简单的一个子类开始。
java.io.FileOutputStream类是文件输出流，用于将数据写出到文件：
构造方法：

public FileOutputStream(File file)：创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。
public FileOutputStream(String name)：创建文件输出流以指定的名称写入文件。

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

/*
    字节输出流写数据快速入门 :
        1 创建字节输出流对象。
        2 写数据
        3 释放资源
 */
public class OutputStreamDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建字节输出流对象
        // 如果指定的文件不存在 , 会自动创建文件
        // 如果文件存在 , 会把文件中的内容清空
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test\\a.txt");

        // 写数据
        // 写到文件中就是以字节形式存在的
        // 只是文件帮我们把字节翻译成了对应的字符 , 方便查看
        fos.write(97);
        fos.write(98);
        fos.write(99);

        // 释放资源
        // while(true){}
        // 断开流与文件中间的关系
        fos.close();
    }
}

字节流写数据的3种方式

方法名	说明
void write(int b)	一次写一个字节数据
void write(byte[] b)	一次写一个字节数组数据
void write(byte[] b, int off, int len)	一次写一个字节数组的部分数据

public class OutputStreamDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建字节输出流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test\\a.txt");

        // 写数据
//        1 void write(int b)	一次写一个字节数据
        fos.write(97);
        fos.write(98);
        fos.write(99);

//        2 void write(byte[] b)	一次写一个字节数组数据
        byte[] bys = {65, 66, 67, 68, 69};
        fos.write(bys);

//        3 void write(byte[] b, int off, int len)	一次写一个字节数组的部分数据
        fos.write(bys, 0, 3);

        // 释放资源
        fos.close();
    }
}

字节流写数据的换行和追加写入
字节流写数据如何实现换行呢？
写完数据后，加换行符
windows : \r\n
linux : \n
mac : \r

字节流写数据如何实现追加写入呢？

public FileOutputStream(String name，boolean append)

创建文件输出流以指定的名称写入文件。如果第二个参数为true ，不会清空文件里面的内容。

2.3 字节输入流

InputStream
FileInputStream extends InputStream
FileInputStream 构造方法

public FileInputStream(File file) : 从file类型的路径中读取数据
public FileInputStream(String name) : 从字符串路径中读取数据

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

/*
    字节输入流写数据快速入门 : 一次读一个字节
            第一部分 : 字节输入流类
                InputStream类 : 字节输入流最顶层的类 , 抽象类
                --- FileInputStream类 : FileInputStream extends InputStream
            第二部分 : 构造方法
                public FileInputStream(File file) :  从file类型的路径中读取数据
                public FileInputStream(String name) : 从字符串路径中读取数据
            第三部分 : 字节输入流步骤
                1 创建输入流对象
                2 读数据
                3 释放资源
 */
public class FileInputStreamDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建字节输入流对象
        // 读取的文件必须存在 , 不存在则报错
        FileInputStream fis = new FileInputStream("day11_demo\\a.txt");

        // 读数据 , 从文件中读到一个字节
        // 返回的是一个int类型的字节
        // 如果想看字符, 需要强转
        int by = fis.read();
        System.out.println((char) by);

        // 释放资源
        fis.close();
    }
}

字节输入流读多个字节

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

/*
    字节输入流写数据快速入门 : 读多个字节
            第一部分 : 字节输入流类
                InputStream类 : 字节输入流最顶层的类 , 抽象类
                --- FileInputStream类 : FileInputStream extends InputStream
            第二部分 : 构造方法
                public FileInputStream(File file) :  从file类型的路径中读取数据
                public FileInputStream(String name) : 从字符串路径中读取数据
            第三部分 : 字节输入流步骤
                1 创建输入流对象
                2 读数据
                3 释放资源
 */
public class FileInputStreamDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建字节输入流对象
        // 读取的文件必须存在 , 不存在则报错
        FileInputStream fis = new FileInputStream("day11_demo\\a.txt");

        // 读数据 , 从文件中读到一个字节
        // 返回的是一个int类型的字节
        // 如果想看字符, 需要强转

        // 循环改进
        int by;// 记录每次读到的字节
        while ((by = fis.read()) != -1) {
            System.out.print((char) by);
        }

        // 释放资源
        fis.close();
    }
}

2.4 文件的拷贝

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

/*
    需求 : 把 "图片路径\xxx.jpg" 复制到当前模块下

    分析：
        复制文件，其实就把文件的内容从一个文件中读取出来(数据源)，然后写入到另一个文件中(目的地)
        数据源：
            xxx.jpg  --- 读数据 --- FileInputStream
        目的地：
            模块名称\copy.jpg --- 写数据 --- FileOutputStream

 */
public class CopyFile2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建字节输入流对象
        FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\安装包\\好看的图片\\liqin.jpg");

        // 创建字节输出流
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day11_demo\\copy.jpg");

        // 一次读写一个字节
        int by;
        while ((by = fis.read()) != -1) {
            fos.write(by);
        }

        // 释放资源
        fis.close();
        fos.close();
    }
}

2.5 文件拷贝效率优化

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

/*
    需求 : 对复制图片的代码进行使用一次读写一个字节数组的方式进行改进

    FileInputStream类 :
        public int read(byte[] b)：
        1 从输入流读取最多b.length个字节的数据
        2 返回的是真实读到的数据个数
 */
public class FileInputStreamDemo7 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建字节输入流对象
        FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\好看的图片\\liqin.jpg");
        // 创建字节输出流
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day11_demo\\copy.jpg");

        byte[] bys = new byte[1024];
        int len;// 每次真实读到数据的个数
        //int by;//好像没用上啊
        while ((len = fis.read(bys)) != -1) {
            fos.write(bys, 0, len);
        }

        // 释放资源
        fis.close();
        fos.close();
    }
}

2.6 释放资源

JDK7版本优化处理方式 : 自动释放资源

JDK7优化后可以使用 try-with-resource 语句 , 该语句确保了每个资源在语句结束时自动关闭。简单理解 : 使用此语句,会自动释放资源 , 不需要自己在写finally代码块了

格式 :  
try (创建流对象语句1 ; 创建流对象语句2 ...) {
        // 读写数据
} catch (IOException e) {
        处理异常的代码...
}

举例 :
try ( 
    FileInputStream fis1 = new FileInputStream("day11_demo\\a.txt") ; 
    FileInputStream fis2 = new FileInputStream("day11_demo\\b.txt") ) 
{
    // 读写数据
} catch (IOException e) {
    处理异常的代码...
}

代码实践

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

/*
    JDK7版本优化处理方式

    需求 : 对上一个赋值图片的代码进行使用捕获方式处理
 */
public class FileInputStreamDemo5 {
    public static void main(String[] args) {
        try (
                // 创建字节输入流对象
                FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\图片\\liqin.jpg");
                // 创建字节输出流
                FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day11_demo\\copy.jpg")
        ) {
            // 一次读写一个字节
            int by;
            while ((by = fis.read()) != -1) {
                fos.write(by);
            }
            //  释放资源 , 发现已经灰色 , 提示多余的代码 
            //	所以使用 try-with-resource 方式会自动关流
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

注意：自动释放的资源是实现了 AutoCloseable 接口的才可以。

2.7 缓冲流

字节缓冲流：

BufferOutputStream：缓冲输出流
BufferedInputStream：缓冲输入流

构造方法：

字节缓冲输出流：BufferedOutputStream(OutputStream out)
字节缓冲输入流：BufferedInputStream(InputStream in)

copy 文件实操

copyFile2("D:\\work\\test\\file_io\\xian.jpg",
                "D:\\work\\test\\file_io\\xian2.jpg");

static void copyFile2(String fileUrl1, String fileUrl2){
    try(
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(fileUrl1));
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(fileUrl2))
    ){
        byte[] readArray = new byte[1024];
        //  每次真实读到数据的个数
        int len;
        while((len = bis.read(readArray)) != -1){
            bos.write(readArray, 0 ,len);
        }

    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
        throw new RuntimeException("文件未找到！");
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
        throw new RuntimeException("异常啦！");
    }

}

2.8 编码表

计算机中储存的信息都是用二进制数据表示的；我们在屏幕上看到的英文、汉字等字符是二进制数转换之后的结果

按照编码表规则，将字符存储到计算机中，称为编码。

按照同样的编码表规则，将存储在计算机中的二进制数据解析显示出来，称为解码。

编码和解码使用的码表必须一致，否则会导致乱码。

常见编码表：

ASCII码表：ASCII(American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准码表)：

包括了数字字符，英文大小写字符和一些常见的标点符号字符。

注意：ASCII码表中是没有中文的。

GBK：window系统默认的码表。兼容ASCII码表，也包含了21003个汉字，并支持繁体汉字以及部分日韩文字。

注意：GBK是中国的码表，一个中文以两个字节的形式存储。但不包含世界上所有国家的文字。

【Java 基础】File & IO流

Unicode码表：

由国际组织ISO 制定，是统一的万国码表，计算机科学领域里的一项业界标准，容纳世界上大多数国家的所有常见文字和符号。
但是因为表示的字符太多，所以Unicode码表中的数字不是直接以二进制的形式存储到计算机的，会先通过UTF-7，UTF-7.5，UTF-8，UTF-16，以及 UTF-32的编码方式再存储到计算机，其中最为常见的就是UTF-8。

注意： Unicode是万国码表，以UTF-8编码后一个中文以三个字节的形式存储。

3. commons-io 工具包

3.1 API

org.apache.commons.io.IOUtils类

public static int copy(InputStream in, OutputStream out):
//把input输入流中的内容拷贝到output输出流中，返回拷贝的字节个数(适合文件大小为2GB以下)
    
public static long copyLarge(InputStream in, OutputStream out):
//把input输入流中的内容拷贝到output输出流中，返回拷贝的字节个数(适合文件大小为2GB以上)

org.apache.commons.io.FileUtils

public static void copyFileToDirectory(final File srcFile, final File destFile): 
	复制文件到另外一个目录下。
public static void copyDirectoryToDirectory(File src , File dest ):
	复制src目录到dest位置。