文件操作/IO

文件

文件是一种在硬盘上存储数据的方式，操作系统帮我们把硬盘的一些细节都封装起来了，程序员只需要了解文件相关的接口即可，相当于操作文件就是间接的操作硬盘了
硬盘用来存储数据，和内存相比硬盘的存储空间更大，访问速度更慢，成本更低，持久化存储，操作系统通过“文件系统”这样的模块来管理硬盘

不同的文件系统管理文件的方式都是类似的
通过目录（directory，平常叫文件夹，专业术语叫目录）构成了N叉树的树形结构
我们在文件系统中都是通过路径来确定一个具体的文件


同样是一个cat.jpg文件，站在不同的基准目录上，查找的路径是不相同的

文件系统上存储的文件，具体来说又分成两大类
1.文本文件–存储的是字符
字符怎么定义呢？
有个表叫utf8，这个表上数据的组合就是字符
2.二进制文件–存储的是二进制数据
判断文本文件和二进制文件最简单的方式就是
直接用记事本打开，如果打开之后能看懂，就是文本，否则就是二进制

像word文档，ppt，excel这些，如果托到记事本上，都是二进制文件，虽然word文档里存的东西是汉字等可以看懂的内容，但是word文档不仅仅包含我们自己输入的内容，还有行间距，文字格式等众多内容
但是如果把excel的后缀改成csv格式，就是文本文件了

Java标准库中操作文件（对文件系统操作）

操作文件可以理解成通过java代码把你硬盘的文件删除修改创建等，也就是通过java代码操作文件系统
Java 中通过 java.io.File 类来对一个文件（包括目录）进行抽象的描述。注意， File 对象可以对应到一个真实存在的文件，也可以对应到一个不存在的文件

获取文件路径

public static void main(String[] args) throws IOException {File file=new File("./test.txt");System.out.println(file.getParent());//上级目录System.out.println(file.getName());//文件名System.out.println(file.getPath());//new File后面的是什么路径，就输出什么System.out.println(file.getAbsolutePath());//工作目录拼接上当前目录   在idea中运行一个程序，工作目录就是项目所在的目录System.out.println(file.getCanonicalPath());//对getAbsolutePath的这个路径进行了修饰，让这个路径没有多余的东西，比如那个.}

创建文件

public static void main(String[] args) {File file=new File("./test.txt");System.out.println(file.exists());//在当前项目所在的路径下（D:\code\Java\java-related-code\File）没有test.txt这个文件，应该是falseSystem.out.println(file.isFile());//都没有这个文件了，这两行肯定都是false了System.out.println(file.isDirectory());}

但是我们可以先创建这个文件

文件跟目录的区别可以认为是文件是这个路径的重点，而目录下面还有别的路径

删除文件

public static void main(String[] args) {File file=new File("./test.txt");file.delete();}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {File file=new File("./test.txt");//不是立刻删除，等到程序运行结束再删除file.deleteOnExit();Thread.sleep(2000);//程序运行两秒会结束，所以这个文件在两秒之后删除}

创建目录

单层目录

public static void main(String[] args) {File file = new File("./testDir");// mk => make    dir => directory// mkdir 一次只能创建一层目录.  mkdirs 可以一次创建多级目录file.mkdir();//file.mkdirs();}

多层目录

    public static void main(String[] args) {File file = new File("./testDir/111/222");// mk => make    dir => directory// mkdir 一次只能创建一层目录.  mkdirs 可以一次创建多级目录//file.mkdir();file.mkdirs();}

文件重命名

public static void main(String[] args) {File file = new File("./test.txt");File file2 = new File("./src/test.txt");//本来test.txt跟src是同级别的，现在把test.txt移动到src目录下面了
//因此文件重命名也可以做到移动文件的效果file.renameTo(file2);}

针对文件内容操作

Reader

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.Reader;// Reader 使用.
public class Demo6
{public static void main(String[] args) throws IOException{// FileReader 构造方法, 可以填写一个文件路径(绝对路径/相对路径都行), 也可以填写一个构造好的 File 对象
//        Reader reader = new FileReader("d:/test.txt");
//        try {
//            // 中间的代码无论出现啥情况, close 都能保证执行到.
//        } finally {
//            // 抛出异常, 或者 return, close 就都执行不到了~~
//            reader.close();
//        }// 上述使用 finally 的方式能解决问题, 但是不优雅.// 使用 try with resources 是更好的解决方案.try (Reader reader = new FileReader("d:/test.txt")){while (true){char buf[] = new char[1024];int n = reader.read(buf);//读到的有效字符的个数if (n == -1){// 读到文件末尾了.break;}//实际只读了n个字符，小于n就行了for (int i = 0; i < n; i++){System.out.print(buf[i] + ",");}}}}
}

文件泄露相当于打开很多文件，使用完之后都不关闭，文件描述符表就满了，再打开新的文件，文件描述符就装不下了，这些文件就不知道上哪里去了，就造成了文件泄露

InputStream

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;public class Demo7 {public static void main(String[] args) throws IOException {try (InputStream inputStream = new FileInputStream("d:/test.txt")) {while (true) {byte[] buf = new byte[1024];int n = inputStream.read(buf);if (n == -1) {break;}for (int i = 0; i < n; i++) {System.out.printf("%x ", buf[i]);}String s = new String(buf, 0, n, "utf8");//把buf数组的从0到n下标在string的构造方法中，通过utf8的编码转换，转换成人能看懂的字符串System.out.println(s);}}}
}

于是我们可以借助Scanner来完成上述操作
平时我们输入是
Scanner scanner=new Scanner(System.in);

那么system.in的类型也是一个InputStream


于是我们就可以

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Scanner;public class Demo8 {public static void main(String[] args) throws IOException {try (InputStream inputStream = new FileInputStream("d:/test.txt")) {Scanner scanner = new Scanner(inputStream);// 此时就是从 test.txt 这个文件中读取数据了!!String s = scanner.next();System.out.println(s);}}
}

write

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.Writer;public class Demo9 
{public static void main(String[] args) throws IOException {try (Writer writer = new FileWriter("d:/test.txt", true)) {// write 是可以一次直接写一个字符串. 这个是非常方便的.writer.write("hello java");}}
}

经典面试题

1.扫描指定目录，并找到名称中包含指定字符的所有普通文件（不包含目录），并且后续询问用户是否要删除该文件

import java.io.File;
import java.util.Scanner;public class Demo10 {private static Scanner scanner = new Scanner(System.in);public static void main(String[] args) {// 1. 让用户输入一个目录. 后续的查找都是针对这个目录来进行的.System.out.println("请输入要搜索的根目录: ");File rootPath = new File(scanner.next());// 2. 再让用户输入要搜索/要删除的关键词.System.out.println("请输入要删除的关键词: ");String word = scanner.next();// 3. 判定一下当前输入的目录是否有效.if (!rootPath.isDirectory()) {System.out.println("您此时输入的路径不是合法目录!");return;}// 4. 遍历目录. 从根目录出发, 按照 深度优先(递归) 的方式, 进行遍历scanDir(rootPath, word);}public static void scanDir(File currentDir, String word) {// 1. 先列出当前目录中都包含哪些内容.File[] files = currentDir.listFiles();if (files == null || files.length == 0) {// 空的目录或者非法的目录return;}// 2. 遍历列出的文件, 分两个情况分别讨论.for (File f : files) {// 加个日志, 方便看程序执行的过程.System.out.println(f.getAbsolutePath());if (f.isFile()) {// 3. 如果当前文件是普通文件, 看看文件名是否包含了 word, 来决定是否要删除.dealFile(f, word);} else {// 4. 如果当前文件是目录文件, 就递归执行 scanDirscanDir(f, word);}}}private static void dealFile(File f, String word) {// 1. 先判定当前文件名是否包含 wordif (!f.getName().contains(word)) {// 此时这个文件不包含 word 关键词. 直接跳过.return;}// 2. 包含 word 就需要询问用户是否要删除该文件?System.out.println("该文件是: " + f.getAbsolutePath() + ", 是否要确认删除? (Y/N)");String choice = scanner.next();if (choice.equals("Y") || choice.equals("y")) {f.delete();}// 如果是其他值, 都忽略.}
}

2.进行普通文件的复制

import java.io.*;
import java.util.Scanner;// 完成文件复制.
public class Demo11 {public static void main(String[] args) throws IOException {Scanner scanner = new Scanner(System.in);// 1. 输入路径并且合法性判定System.out.println("请输入要复制的源文件路径: ");String src = scanner.next();File srcFile = new File(src);if (!srcFile.isFile()) {System.out.println("您输入的源文件路径非法!");return;}System.out.println("请输入要复制到的目标路径: ");String dest = scanner.next();File destFile = new File(dest);// 不要求目标文件本身存在. 但是得保证目标文件所在的目录, 得是存在的.// 假设目标文件写作 d:/tmp/cat2.jpg, 就需要保证 d:/tmp 目录是存在的.if (!destFile.getParentFile().isDirectory()) {System.out.println("您输入的目标文件路径非法!");return;}// 2. 进行复制操作的过程. 按照字节流打开.try (InputStream inputStream = new FileInputStream(srcFile);OutputStream outputStream = new FileOutputStream(destFile)) {while (true) {byte[] buffer = new byte[20480];int n = inputStream.read(buffer);System.out.println("n = " + n);if (n == -1) {System.out.println("读取到 eof, 循环结束. ");break;}outputStream.write(buffer, 0, n);}}}
}