【JavaEE】——文件IO

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目录

一：认识文件

1：文件的概念

2：文件的结构

3：文件路径

（1）绝对路径

（2）相对路径

（3）举例

二：文件的分类

1：文本文件

2：二进制文件

3：如何判断文件的种类

三：Feil类对文件操作

1：Feil类

2：File类的构造方法

3：获取属性方法

代码示例一

代码示例二

 4：判断方法

 5：创建删除方法

6：创建移动方法

7：创建File对象代表的目录

8：文件改名操作

四：文件流

五：字节流

1：InputStream

（0）打开文件

（1）构造方法

（2）类/异常解析

（3）文件资源泄露

（4）：read方法

①引入

②三种参数代码示例

2：OutputStream

3：Scanner联动

​编辑

六：字符流

1：Reader类

2：Writer类 

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一：认识文件

1：文件的概念

对于计算机来说，“文件”是一个非常广义的概念，可以指普通的文件，文件夹，一些硬件设备也被抽象成了文件（例如：键盘，耳机，显示器，网卡等）

对于机械硬盘来说它更加擅长顺序读写，不擅长随机读写

比如有一个很大的文件，我们需要把这个文件整体复制一份就是顺序读写

某个目录中有很多的小文件，（数目比较多）需要把整个目录都拷贝一份，就是随机读写。

2：文件的结构

文件系统的结构是按照“树形结构”来组织文件的，是N叉树，一个普通文件（非目录）就是一个叶子节点，对一个目录文件来说，里面又可以有很多的子节点

3：文件路径

形如上述的图片，从树根节点，一级一级的往下走，直到直到目标文件，这个过程中经过的所有文件目录的名字串起来，使用正斜杠——“/”，或者反斜杠——“\”分割，就构成了“路径”

注：此过程并非是遍历树，可以想象成类似于Hash这样的结构

（1）绝对路径

从树根节点 出发，一层一层到达目标文件

（2）相对路径

先指定一个“当前目录”/“基准目录”，从当前目录出发，找到目标文件

（3）举例

二：文件的分类

1：文本文件

文本文件是按照“字符串”的形式来理解文本内容的（文本文件里面的二进制内容，也都表示为字符串，可以理解为——二进制内容都是合法的字符（像字符编码，英文字母用ASCII，汉字用utf8/gbk））

举例：.java   .c    .cpp   文本文档

2：二进制文件

二进制文件没有上述的限制，储存任何数据都可以。

举例：图片，音频，可执行程序，动态库，.class文件，富文本文件

富文本文件包括不限于：word  docx excle  xlsx  power point  pptx

3：如何判断文件的种类

使用记事本打开文本文件，如果看到的是乱码，就是二进制文件

三：Feil类对文件操作

引入：在Java中，对于文件操作的Api这里有两类

针对文件系统的操作：创建，删除，重命名，

针对文件内容的操作：读文件，写文件

1：Feil类

2：File类的构造方法

3：获取属性方法

代码示例一

构造File用绝对路径

import java.io.File;
import java.io.IOException;public class IO1 {public static void main(String[] args) throws IOException {File f = new File("C:/User/1/test.txt");//绝对路径//File f = new File("./test.txt");System.out.println(f.exists());//判断文件目录是否存在System.out.println(f.getParent());System.out.println(f.getName());//返回file对象的名称System.out.println(f.getPath());//返回file对象的文件路径System.out.println(f.getAbsolutePath());//返回绝对路径System.out.println(f.getCanonicalPath());//返回对象修饰过后的路径canonical规范的}}

代码示例二

构造对象用相对路径

.getPath()得到的就是构造方法中的参数

Canonical（读音：克挠你扣）规范的——可以理解为化简路径

import java.io.File;
import java.io.IOException;/*** Created with IntelliJ IDEA.* Description:* User: Hua YY* Date: 2024-10-01* Time: 19:28*/
public class IO1 {public static void main(String[] args) throws IOException {//File f = new File("C:/User/1/test.txt");//绝对路径File f = new File("./test.txt");System.out.println(f.exists());//判断文件目录是否存在System.out.println(f.getParent());//返回父目录文件路径System.out.println(f.getName());//返回file对象的名称System.out.println(f.getPath());//返回file对象的文件路径System.out.println(f.getAbsolutePath());//返回绝对路径System.out.println(f.getCanonicalPath());//返回对象修饰过后的路径canonical规范的}}

 4：判断方法

我们可以使用file.createNewFile（如下代码），也可以直接手动在当前目录创建一个File文件——名字叫test.txt

import java.io.File;
import java.io.IOException;public class IODemon2 {public static void main(String[] args) throws IOException {File file = new File("./test.txt");System.out.println(file.exists());//文件存在吗System.out.println(file.isFile());//是普通文件嘛System.out.println(file.isDirectory());//是目录吗boolean ret = file.createNewFile();//创建文件；返回的结果就是创建成功和创建失败System.out.println("ret:" + ret);}}

 5：创建删除方法

file.delete删除文件，返回值类型为boolean类型

file.deleteNewFile退出时删除文件，返回值为void

注：删除目录只能一级一级的删除

import com.sun.xml.internal.ws.api.model.wsdl.WSDLOutput;import java.io.File;
import java.io.IOException;/*** Created with IntelliJ IDEA.* Description:* User: Hua YY* Date: 2024-10-01* Time: 20:17*/
public class IODemon3 {public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {File file = new File("./test.txt");//boolean ret = file.delete();//删除文件//System.out.println(ret);boolean ret = file.createNewFile();//创建文件file.deleteOnExit();//返回值为void类型，退出的时候删除文件，测试的时候注意看左边的目录栏Thread.sleep(5000);}}

6：创建移动方法

import java.io.File;
import java.util.Arrays;/*** Created with IntelliJ IDEA.* Description:* User: Hua YY* Date: 2024-10-01* Time: 20:44*/
public class IODemon4 {public static void main(String[] args) {File file = new File(".");//返回的是对象代表的目录下所有的文件//返回的是一个String[]类型的数组String[] files = file.list();System.out.println(Arrays.toString(files));//返回的file对象代表的目录下所有的文件，不过是以file对象表示File[] files2 = file.listFiles();System.out.println(Arrays.toString(files2));}
}

7：创建File对象代表的目录

import java.io.File;
import java.lang.reflect.Field;/*** Created with IntelliJ IDEA.* Description:* User: Hua YY* Date: 2024-10-01* Time: 20:58*/
public class IODemon5 {public static void main(String[] args) {/* File file = new File("./aaa");//创建file为对象的目录boolean ret = file.mkdir();System.out.println(ret);*//* File file = new File("./bbb");boolean ret2 = file.mkdirs();//mkdirs（可以用于创建单个目录，也可以用于创建多级目录）System.out.println(ret2);*//*File file = new File("./aaa/bbb/ccc");boolean ret2 = file.mkdirs();//mkdirs（可以用于创建单个目录，也可以用于创建多级目录）System.out.println(ret2);*/File file = new File("./bbb");boolean ret = file.delete();//删除只能一级目录一级目录的删System.out.println(ret);}
}

8：文件改名操作

注意细节：file1文件改名为file2对象

import java.io.File;public class IODemon6 {public static void main(String[] args) {File file1 = new File("./aaa/bbb/ccc/bbb");File file2 = new File("./bbb");boolean ret = file2.renameTo(file1);//把bbb这个文件移入"./aaa/bbb/ccc"的/ccc下System.out.println(ret);}}

四：文件流

什么是文件流呢？

举个例子：要写100字节的内容，我们可以分10次写每次写10字节的内容，也可以分5次来写，每次写20字节的内容;当然也可以一次性写完

“流”是操作系统提供的概念，Java标准库中对于“进行了”封装，提供了一组类来负责这些工作

我们把这些类主要分为两种：字节流和字符流

五：字节流

代表类：InputStream——输入流，OutPutStream——输出流

1：InputStream

（0）打开文件

按照读文件的方式打开一个文件

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;/*** Created with IntelliJ IDEA.* Description:* User: Hua YY* Date: 2024-10-02* Time: 11:46*/
public class IODemon7 {public static void main(String[] args) throws IOException {/*//打开文件InputStream inputStream = new FileInputStream("./test.txt");//在中间一定会涉及一些对文件的操作之类的，如果遇到bug或者像return之类的不可控的操作，close操作可能就会执行不到了//打开了文件最后还要关掉，打开文件操作会抛出FileNotFoundException异常inputStream.close();//关闭文件会抛出IOException异常，前后两者为父类子类的关系*//*//第二种写法InputStream inputStream = null;try {inputStream = new FileInputStream("./test.txt");}finally{inputStream.close();}*//*//第三种写法，try with resources版本try (InputStream inputStreeam = new FileInputStream("./test.txt")){//出了try{}代码块范围后，编译器会自动调用.close方法关闭文件//FileInputStream继承于InputStream，InputStream又实现了Closeable接口，必须实现了Closeable接口才可以被放到try（）里面}*/}}

（1）构造方法

注：你给cpu送的信息叫输入，比如读操作。cpu给存储器等这些硬件设备送的信息叫做输出，比如写操作

（2）类/异常解析

（3）文件资源泄露

如果不执行文件关闭.close方法，就会有大问题。这里本质上是释放了文件的相关资源（PCB文件描述符表，不懂得铁子可以看前面写过的文章）这个表本质是一个数组或者顺序表，每打开一个文件，就会占据一个位置，如果不关闭一直打开就会导致表被耗尽，后续再想打开就会报错。

那么提问，文件描述符表不会动态扩容吗？对操作系统的内核来说，需要很高的性能，付出的代价太大了，容易造成系统的卡顿

（4）：read方法

①引入

read读文件就是把硬盘数据读取到内存当中buffer，译为缓冲区

注意点①：offset此处缩写了

注意点②：传入的数组，在方法内部对数组内容修改过后，方法外部也能生效

注意点③：字符流读取文件的时候，

②三种参数代码示例

①*不带参数的读，一个一个字符的读

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;/*** Created with IntelliJ IDEA.* Description:* User: Hua YY* Date: 2024-10-02* Time: 12:18*/
public class IOStream8 {public static void main(String[] args) throws IOException {try(InputStream inputStream = new FileInputStream("./test.txt")){//读取操作,读到-1的时候就会停止while(true){int a = inputStream.read();if (a == -1){break;}System.out.print(a + " ");//读取的abcdef是ascii码值}}}
}

②*带入数组参数的读取，一次读取多个字符

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;/*** Created with IntelliJ IDEA.* Description:* User: Hua YY* Date: 2024-10-02* Time: 12:56*/
public class IODemon9 {public static void main(String[] args) throws IOException {try(InputStream inputStream = new FileInputStream("./test.txt")){while (true){//也可以一次读若干个字节,buffer(缓冲区)byte[] buffer = new byte[1024];//读的时候会尝试把buffer[1024]填满int n = inputStream.read(buffer);//传入的参数是buffer数组，方法内部对数组内容进行修改后，方法外部也能生效，实际上填不满1024个字节，if (n == -1){break;//读取到最后一个字符，就break}for (int i = 0; i < n; i++) {System.out.printf(" %x " ,buffer[i]);//遍历数组，并打印}}}}
}

③*构造String从0读到n（利用offset）

offset翻译为抵消补偿

注意看while循环：什么是文件流，假设我们要读取的文件很大，在这个循环中，每次尽可能读取1024个字节（可能读到的字节数比这个要小），这次读不完，我们就先用String给存起来（0到n），下一次while循环就接着读，“特别像字符串拼接   ”

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Arrays;/*** Created with IntelliJ IDEA.* Description:* User: Hua YY* Date: 2024-10-02* Time: 13:22*/
public class IODemon10 {public static void main(String[] args) throws IOException {try(InputStream inputStream = new FileInputStream("./test.txt")){while (true){//也可以一次读若干个字节,buffer(缓冲区)byte[] buffer = new byte[1024];//读的时候会尝试把buffer[1024]填满int n = inputStream.read(buffer);//传入的参数是buffer数组，方法内部对数组内容进行修改后，方法外部也能生效if (n == -1){break;}String string = new String(buffer , 0 , n);//构造一个String对象，数组前n个字节来构造System.out.printf(string);//遍历数组，并打印}}}
}

2：OutputStream

按照写的方式打开文件

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;/*** Created with IntelliJ IDEA.* Description:* User: Hua YY* Date: 2024-10-05* Time: 12:06*/
public class IODemo11 {public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {try{//打开操作会把原有文件中的内容清空，所以罪魁祸首不是Write操作而是打开操作OutputStream outputStream = new FileOutputStream("./test.txt");//OutputStream outputStream = new FileOutputStream("./test.txt",true);追加写byte[] buffer = new byte[]{97,98,99,100,101};outputStream.write(buffer);}catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}

3：Scanner联动

Scanner（System.in）中System.in本质就是一个InputStream

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Scanner;/*** Created with IntelliJ IDEA.* Description:* User: Hua YY* Date: 2024-10-05* Time: 13:21*/
public class IODemo14 {public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {try(InputStream inputStream = new FileInputStream("./test.txt")){Scanner scanner = new Scanner(inputStream);while(scanner.hasNext()){String s = scanner.next();System.out.println(s);}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}

六：字符流

以字符为单位进行读写，例如：用utf8表示汉字，3个字节就是一个汉字，每次读写都得以3个字节为单位来进行读写，不能一次读半个汉字

在用char类型的数组存储汉字时是把3个字节组成的utf8汉字转化为了Unicode，输出为String类型时在把Unicode转化为字节

代表类：Reader——输入，Writer——输出

1：Reader类

代码示例

把byte换为char测试一下，区别在于打印汉字

import java.io.*;/*** Created with IntelliJ IDEA.* Description:* User: Hua YY* Date: 2024-10-05* Time: 12:33*/
public class IODemo12 {public static void main(String[] args) {try{//Reader和Writer的字符流与OutputStream和InputStream相似Reader reader= new FileReader("./test.txt");while(true){char[] buffer = new char[1024];int n = reader.read(buffer);if (n == -1){break;}String s = new String(buffer , 0 , n);System.out.println(s);}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}

如果文件中有内容换行操作了，那么有可能会有一些内容打印不到

2：Writer类 

记住：要把文件打开操作放到try（）的括号里，要不然不会默认执行close关闭文件操作

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.Writer;/*** Created with IntelliJ IDEA.* Description:* User: Hua YY* Date: 2024-10-05* Time: 13:07*/
public class IODemo13 {public static void main(String[] args) {try(Writer writer = new FileWriter("./test.txt",true)) {String s = "可选择续写操作 或者 清空在写操作";writer.write(s);} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}