文件 IO

目录一. 文件1.1 文件的概念1.2 文件目录1.3 文件路径1.3.1 绝对路径1.3.2 相对路径1.4 文件的类型二. IO2.1 文件系统操作-- File类2.1.1 File类的构造方法2.1.2 File类中的方法2.2 文件内容操作2.2.1 字节流2.2.1.1 InputStream中的方法2.2.1.2 FileInputStream​编辑2.2.1.3 outputStream中的方法2.2.1.4 FileOutputStream2.2.2 字符流2.2.2.1 Reader 与 FileReader2.2.2.2 Writer 与 FileWriter2.2.3 Scanner搭配 InputStream 使用2.2.4 PrintWriter 类一. 文件1.1 文件的概念我们先来认识狭义上的文件(file)。针对硬盘这种持久化存储的I/O设备当我们想要进行数据保存时 往往不是保存成⼀个整体而是独立成⼀个个的单位进行保存立的单位就被抽象成文件的概 念就类似办公桌上的⼀份份真实的文件⼀般。1.2 文件目录文件目录通常是树状结构---目录树通过文件的目录我们可以很好的对大量文件进行分类与归纳1.3 文件路径所有的“路径”术语都是在描述某个文件/目录所在位置对于Windows系统来说路径是从盘符C: / D: / E开始的对于Linux系统来说路径是从“根目录”开始/1.3.1 绝对路径从盘符开始的路径绝对路径例如D:\code-java\CodeGalaxy\_2025_2_23 这样的路径就是绝对路径1.3.2 相对路径相对路径是我们更常用到的表示路径的方法它通常需要指定一个基准目录这样我们就可以从基准目录出发找到目标文件就这个文件路径为例D:\code-java\CodeGalaxy\_2025_2_23假设我们定D:\code-java为基准目录则目标文件路径为.\CodeGalaxy\_2025_2_23假设我们定D:\code-java\CodeGalaxy为基准目录则目标文件路径:.\_2025_2_23其中的.就表示基准目录. .表示当前目录基准目录的上一级假设我们定D:\code-java\CodeGalaxy为基准目录那么. .就表示D:\code-java上述的路径都是使用\反斜杠 作为目录之间的分隔符的使用/正斜杠 也是可以的并且我们在开发中优先使用/正斜杠---Windows系统两个都支持Linux系统只支持/(正斜杠)1.4 文件的类型一般我们对文件的分类是站在文件存储的内容角度分文本文件内部存储的内容是“字符串”每一个部分都是一个“字符”字符集/字符编码二进制文件没有限制可以存任何数据我们在操作文件时要先知道该文件是文本文件还是二进制文件编写代码的操作是有区别的操作文本文件可以用字符流也可以用字节流但是操作二进制文件只能用字节流----怎么判断---简单粗暴的方法---直接用记事本打开该文件---如果是乱码就是二进制文件---反之则是文本文件二. IOIO 是 input输入output输出的缩写而输入和输出是站在 计算机/CPU 的角度2.1 文件系统操作-- File类文件系统操作是指编写代码对文件进行创建移动复制删除查看目录等基础操作在Java中对文件系统的操作进行了封装----File 类2.1.1 File类的构造方法签名说明File(File parent, String child)根据父目录 孩子文件路径创建一个新的 File 实例File(String pathname)根据文件路径创建一个新的 File 实例路径可以是绝对路径或者相对路径File(String parent, String child)根据父目录 孩子文件路径创建一个新的 File 实例父目录用路径表示public class Test { public static void main(String[] args) { File parentFilenew File(D:/Mytest); File file1new File(parentFile,eg1.txt); //构造方法1 File file2new File(D:/Mytest/eg1.txt); //构造方法2 File file3new File(D:/Mytest,eg1.txt); //构造方法3 } }File类既可以可以构建文件的对象也可以构建目录的对象上面的三个File类的实例对象指向的是同一个文件创建一个File的实例对象可以用绝对路径也可以用相对路径2.1.2 File类中的方法修饰符及返回值类型方法签名说明StringgetParent()返回 File 对象的父目录文件路径StringgetName()返回 File 对象的纯文件名称StringgetPath()返回 File 对象的文件路径StringgetAbsolutePath()返回 File 对象的绝对路径StringgetCanonicalPath()返回 File 对象的修饰过的绝对路径booleanexists()判断 File 对象描述的文件是否真实存在booleanisDirectory()判断 File 对象代表的文件是否是一个目录booleanisFile()判断 File 对象代表的文件是否是一个普通文件booleancreateNewFile()根据 File 对象自动创建一个空文件。成功创建后返回truebooleandelete()根据 File 对象删除该文件。成功删除后返回truevoiddeleteOnExit()根据 File 对象标注文件将被删除删除动作会到 JVM 运行结束时才会进行String[]list()返回 File 对象代表的目录下的所有文件名File[]listFiles()返回 File 对象代表的目录下的所有文件以 File 对象表示booleanmkdir()创建 File 对象代表的目录booleanmkdirs()创建 File 对象代表的目录如果必要会创建中间目录booleanrenameTo(File dest)进行文件改名也可以视为我们平时的剪切、粘贴操作booleancanRead()判断用户是否对文件有可读权限booleancanWrite()判断用户是否对文件有可写权限getAbsolutePath() 与 getCanonicalPath() 区别File filenew File(./eg2); System.out.println(file.getAbsolutePath()); System.out.println(file.getCanonicalPath());直接用相对路径来构造文件对象时如果是在idea中运行的该代码其中的.代表的是基准目录--代码运行所在的工作目录如果不是在idea运行就另当别论file.getAbsolutePath()获得的是该文件所在的绝对路径实际上是把它的基准目录的绝对路径和构造File对象所传入的文件名的字符串的一个简单拼接而file.getCanonicalPath()获得的是修饰过的该文件所在的绝对路径当我们在创建File类对象时我们传入的文件/目录可以不存在不存在不会影响创建对象--因为File有一个能力它能创建新的文件/目录但是在真正的 .creatnewFile()/.mkdir()//mkdirs之前我们调用.exists() 还是会返回flase我们在创建文件/目录时可能会失败--原因1.硬盘满了 2. 没有权限createNewFile() 若构造File类对象时传入的文件已存在直接返回 false 不会覆盖或报错mkdir()--创建单层目录 / mkdirs() --创建多层嵌套目录若构造File类对象时传入目录已存在同样返回 false 不会修改已有目录。如果在调用mkdirs()时若传入的目录有部分存在--跳过创建已有目录直接创建不存在的目录renameToFile dest在使用该方法时必须需要两个File类对象源 source 从哪里来 目标 dest 到哪里去下面来展示一下它的几个作用 1.重命名File sourcenew File(D:/Mytest/eg1.txt); File destnew File(D:/Mytest/eg2.txt); source.renameTo(dest);2. 移动File sourcenew File(D:/Mytest/eg2.txt); File destnew File(D:/Mytest222/eg2.txt); source.renameTo(dest);3. 移动重命名File sourcenew File(D:/Mytest222/eg2.txt); File destnew File(D:/Mytest/eg1.txt); source.renameTo(dest);delete与deletonExit区别delete直接删除从硬盘中删除不是放进回收站deletonExit在JVM进程退出前才删除方便操作临时文件2.2 文件内容操作读把文件内容获取出来写对文件内进行修改对于上述读和写的操作操作系统提供了相关的API函数而Java对这些API进行了进一步的封装--一组类--流对象而Java标准库中对此分出来两个的类别字节流和字符流2.2.1 字节流字节流 : 读写时以字节为基本单位需要用到 InputStream输入和outputStream输出这两个抽象类当然我们在进行具体的操作是用到它们的子类2.2.1.1 InputStream中的方法修饰符及返回值类型方法签名说明intread()读取一个字节的数据返回 -1 代表已经完全读完了intread(byte[] b)最多读取b.length字节的数据到b中返回实际读到的数量-1 代表以及读完了intread(byte[] b, int off, int len)最多读取len - off字节的数据到b中放在从off开始返回实际读到的数量-1 代表以及读完了voidclose()关闭字节流InputStream只是⼀个抽象类要使用还需要具体的实现类。关于InputStream的实现类有很多基 本可以认为不同的输入设备都可以对应⼀个InputStream类我们现在只关心从文件中读取所以使用FileInputStream2.2.1.2FileInputStreamFileInputStream 的构造方法​​​签名说明FileInputStream(File file)利用 File 构造文件输入流FileInputStream(String name)利用文件路径构造文件输入流FileInputStream只能用来读文件FileInputStream.read() 方法有三个方式1.int read一次只读一个字节 如果还未读到文件末尾返回的是读取的单个字节对应的 int 类型值如果已经读到文件末尾则返回 -1public class Test { public static void main(String[] args) throws IOException { File filenew File(D:/Mytest/eg1.txt); InputStream inputStreamnew FileInputStream(file);//创建流对象的过程就相当于“打开文件” while (true){ int n inputStream.read();//打开完毕就可以进行读操作 if(n-1){ break; } System.out.printf(%x\n,n); } } }2.int readbyte [ ] b): 一次读若干字节一次性最多读满数组容量的字节数如果还没读到文件末尾返回的是本次读取到的实际字节数目如果已经读到文件末尾则返回 -1其中的 byte [ ] b 是“输出型参数”读取到的字节会放在该数组中。由于 byte [ ] b 后面没有指定读取字节所要放的位置所以每一次读调用read都会从下标为0的地方进行存放本次所读取到的字节每一次读不会清空前一次读所存放在b数组的内容public class Test { public static void main(String[] args) throws IOException { File filenew File(D:/Mytest/eg1.txt); InputStream inputStreamnew FileInputStream(file); byte[] bytesnew byte[1024]; while (true){ int ninputStream.read(bytes); if(n-1){ break; } for (int i 0; i n; i) { System.out.printf(%x\n,bytes[i]); } } } }3.int readbyte [ ] bint off int len)off 指定了每一次读取字节后存放到数组b的起始位置len 指定了每一次预期读取的最大字节数我们知道InputStream的核心操作1.打开文件创建流对象2. 读文件(read) 3. 关闭文件close我们已经了解了前两个操作现在我们来了解如何关闭文件--- close关闭文件特殊情况下我们不用不必关闭文件如果在进程中读取文件完毕后立即退出--原因---进程退出整个PCB都释放了操作系统内核释放的关闭文件有两种方式一种是手动调用close另外更推荐的一种是使用 try with resources使用这个就可以不用手动调 close代码如下public class Test { public static void main(String[] args) { File file new File(D:/Mytest/eg1.txt); try( InputStream inputStream new FileInputStream(file)){ byte[] bytes new byte[1024]; while (true) { int n ; n inputStream.read(bytes); if (n -1) { break; } for (int i 0; i n; i) { System.out.printf(%x\n, bytes[i]); } } }catch (IOException e){ e.printStackTrace(); } } }2.2.1.3 outputStream中的方法修饰符及返回值类型方法签名说明voidwrite(int b)写入要给字节的数据voidwrite(byte[] b)将b这个字符数组中的数据全部写入 os 中intwrite(byte[] b, int off, int len)将b这个字符数组中从off开始的数据写入 os 中一共写len个voidclose()关闭字节流voidflush()重要我们知道 I/O 的速度是很慢的所以大多的 OutputStream 为了减少设备操作的次数在写数据的时候都会将数据先暂时写入内存的一个指定区域里直到该区域满了或者其他指定条件时才真正将数据写入设备中这个区域一般称为缓冲区。但造成一个结果就是我们写的数据很可能会遗留一部分在缓冲区中。需要在最后或者合适的位置调用 flush刷新操作将数据刷到设备中。OutputStream同样只是⼀个抽象类要使用还需要具体的实现类。我们现在还是只关心写入文件 中所以使用FileOutputStream2.2.1.4 FileOutputStreamFileOutputStream的构造方法签名说明FileOutputStream(File file)利用 File 对象构造文件输出流默认覆盖写入清空原文件FileOutputStream(File file, boolean append)利用 File 对象构造文件输出流appendtrue表示追加写入在文件末尾添加不覆盖FileOutputStream(String name)利用文件路径构造文件输出流默认覆盖写入FileOutputStream(String name, boolean append)利用文件路径构造文件输出流appendtrue表示追加写入FileOutputStream 只能用来写文件FileOutputStream的 write有三种方式如下所示1.void writeint b一次写一个字节public class Test { public static void main(String[] args) throws IOException { OutputStream outputStreamnew FileOutputStream(D:/Mytest/eg1.txt); outputStream.write(65); //文件写入 A } }2.voidbyte [ ] b一次写完整的字节数组与读不同写是一次性写完所以不用使用while循环public class Test { public static void main(String[] args) throws IOException { OutputStream outputStreamnew FileOutputStream(D:/Mytest/eg1.txt); byte[] bytesnew byte[]{65,66,67,68,69,70}; outputStream.write(bytes); //文件写入ABCDEF } }3.voidbyte [ ] bint off int len指定写入数组的一部分public class Test { public static void main(String[] args) throws IOException { OutputStream outputStreamnew FileOutputStream(D:/Mytest/eg1.txt); byte[] bytesnew byte[]{65,66,67,68,69,70}; outputStream.write(bytes,1,5); //在文件中写入BCDEF } }注意对于FileOutputStream写文件每一次打开文件new FileOutputStream的文件对象都会先清除文件的全部内容如果我们想从文件的末尾开始写而不清除原文件的内容追加写---在创建文件FileOutputStream对象时设置为true------如OutputStream outputStreamnew FileOutputStream(D:/Mytest/eg1.txt,true);对于写的操作同样需要关闭文件---同样使用更简便的方式--- try with resourcespublic class Test { public static void main(String[] args) { try( OutputStream outputStreamnew FileOutputStream(D:/Mytest/eg1.txt)){ byte[] bytesnew byte[]{65,66,67,68,69,70}; outputStream.write(bytes); } catch (IOException e){ e.printStackTrace(); } } }2.2.2 字符流字符流 : 读写时以字符为基本单位需要用到 Reader输入和 Writer输出这两个抽象类当然我们在进行具体的操作是用到它们的子类与字节流的写与读类似2.2.2.1 Reader 与 FileReaderFileReader类是Reader抽象类的子类只用于字符流的读操作FileReader的 read的四种方式和FileInputStream.read( )的三个方法是类似的只是它的第三个方式使用的 CharBuffer是对char的高级封装 public class Test { public static void main(String[] args) throws IOException { try(Reader readernew FileReader(D:/Mytest/eg1.txt)){ while(true){ int nreader.read(); if(n-1){ break; } char c(char)n; System.out.println(c); } } catch (IOException e){ e.printStackTrace(); } } }public class Test { public static void main(String[] args) throws IOException { try(Reader readernew FileReader(D:/Mytest/eg1.txt)){ char[] charsnew char[1024]; while(true){ int nreader.read(chars); if(n-1){ break; } for (int i 0; i n; i) { System.out.println(chars[i]); } } } catch (IOException e){ e.printStackTrace(); } } }不管是字节流的读和写还是字符流的读和写都要关闭文件2.2.2.2 Writer 与 FileWriterFileWriter类是Writer 抽象类的子类只用于字符流的写操作FileWriter的 write的五种方式由于与字节流的操作基本类似这里就不过多讲解了public class Test { public static void main(String[] args) throws IOException { try(Writer writernew FileWriter(D:/Mytest/eg1.txt,true)){ writer.write(abcdef); } catch (IOException e){ e.printStackTrace(); } } }2.2.3 Scanner搭配 InputStream 使用我们平时使用 Scanner 是把控制台输入的内容读取到程序中而一般传入的参数System.in中的 in 实际上是InputStream类型的所以我们不仅能使用Scanner读取控制台输入的内容Scanner的输入源本质是 InputStream也能从构建成InputStream类型的文件对象中读取内容到程序中,然后我们就能通过Scanner提供的一系列针对性的读取方法---能够根据数据类型灵活解析InputStream中的内容public class Test { public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException { InputStream inputStreamnew FileInputStream(D:/Mytest/eg1.txt); Scanner scnew Scanner(inputStream); while (sc.hasNext()){ System.out.println(sc.nextInt()); } } }2.2.4 PrintWriter 类PrintWriter 类是writer 抽象类的间接子类能够针对文件进行格式化的写入PrintWriter 的 printf方法既可以输出/写入内容到控制台中也可以写入到文件中关键就在于实例化 PrintWriter 对象时传入的参数如果是传入文件--就写入到文件中。如果是传入的System.out--就写入/输出到控制台中public class Test { public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException { try(PrintWriter pnew PrintWriter(D:/Mytest/eg1.txt)){ p.printf(%d%d%d,10,20,30); }catch (IOException e){ e.printStackTrace(); } } }文件中