java IO：File类

Posted 2020-10-19 姗姗不来迟

1.File类简介

File类位于java.io包中。它面向文件层次级别操作、查看文件，而字节流、字符流操作数据时显然比之更底层。

学习File类包括以下几个重点：文件路径、文件分隔符、创建文件(目录)、删除文件(目录)、查看文件内容(输出目录内文件)、判断文件(是文件/目录？存在否？可读写执行？)、获取文件信息(文件名、路径名、大小等)，最后还有如何筛选所需文件。

2.创建、删除文件/目录

File类有四个构造方法：File(String pathname)、File(String parent,String child)、File(File parent,String child)、File(URI uri)，暂不考虑最后一个。

File file1 = new File("D:\\\\myjava\\\\a.txt");      //File(String pathname)
File file2 = new File("D:\\\\myjava","a\\\\b.txt");  //File(String parent,String child)
File file3 = new File(file2,"abc");            //File(File parent,String child)

new一个File对象后，表示创建了一个File实例，不代表在文件系统中创建了实际的文件。要创建实际的文件、目录，应该使用File类中提供的方法：

• boolean createNewFile() throws IOException：创建一个新的空文件，仅当文件不存在时才创建并返回true。
• static createTempFile()：创建临时文件。
• boolean mkdir()：创建空目录，仅当父路径存在且待创建目录不存在时才创建并返回true。注：不会递归创建父目录。
• boolean mkdirs()：和mkdir()不同的是，mkdirs()会递归创建所有所需要的父路径。

例如，在d:\\myjava(已存在)中创建d:\\myjava\\a.txt，d:\\myjava\\a\\abc\\c.txt，以下提供了一种方法。

File file0 = new File("xyz.txt");   //相对路径，相对于system属性中的user.dir路径
File file1 = new File("D:\\\\myjava\\\\a.txt");
File file2 = new File("D:\\\\myjava","a\\\\abc");
File file3 = new File(file2,"c.txt");

try {
    System.out.println(file1.createNewFile());   //try ... catch createNewFile()
    System.out.println(file2.mkdirs());
    System.out.println(file3.createNewFile());
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
  }

注意上面的双反斜线\\\\，因为Windows系统的文件分隔符为\\，而这是转义符号，因此需要对\\自身进行转义。Unix操作系统中的文件分隔符号为/，但Windows也同样能够正确使用/作为分隔符。

执行代码，由于第一次创建文件，所以都返回true，但第二次执行都将返回false，因为待创建文件都已存在。如下：

λ java TestCreate
true
true
true


λ java TestCreate
false
false
false

File类只提供了一个delete()方法用来删除文件和目录，且删除目录时只能删除空目录。注：此为永久删除，不进入回收站。

System.out.println(file1.delete()); //true
System.out.println(file2.delete()); //false
File file4 = new File("d:/myjava/a/abc/c.txt");
System.out.println(file4.delete()); //true

文件名和路径相关问题

每一个File对象都有父路径、文件名，两者结合就是文件的绝对路径。此外，路径还分为相对路径(抽象路径)、绝对路径。

以unix的路径命名方式为例，绝对路径/etc/ssh/ssh_config中/etc/ssh为dirname，即父路径，ssh_config为basename。Windows中也差不多，如绝对路径c:\\windows\\system32\\drivers\\etc\\hosts中的dirname为c:\\windows\\system32\\drivers\\etc，basename部分为hosts。

以下是File类提供的与文件名、父路径、路径相关的方法。

• getName()：获取文件名。获取的内容是file对象中给定的抽象路径名，即路径的basename部分。
• getAbsoultePath()：获取绝对路径名，即dirname/basename。
• getParent()：获取父路径，即dirname。
• getPath()：获取文件路径的字符串，其实调用的是toString()。可能返回相对路径、也可能绝对路径。见下文解释。
• File getAbsoulteFile()：获取绝对路径的文件对象，注意返回File。
• File getParentFile()：获取父路径的文件对象，注意返回File。

在new File时，可以给定相对路径(相对于user.dir)，也可以给定绝对路径。例如，下面4个new File中，除了第一个是相对路径，其余三个都是绝对路径。

File file0 = new File("xyz.txt");     //相对路径，相对于system属性中的user.dir路径
File file1 = new File("D:\\\\myjava\\\\a.txt");
File file2 = new File("D:\\\\myjava","a\\\\abc");
File file3 = new File(file2,"c.txt");

当给定是相对路径时，则getParent()和getParentFile()无法正确获取到父路径，返回NULL，且getPath()返回的将是相对路径的文件名，即new File(PATH)给定什么PATH，就返回什么PATH。但无论如何，getAbsoultePath()总是能获取到绝对路径。

File file0 = new File("1.txt");
File file1 = new File("D:/myjava/a.txt");
File file2 = new File("D:/myjava","a/abc");
File file3 = new File(file2,"c.txt");
System.out.println("----------file0-----------------");
System.out.println(file0.getAbsoluteFile());   //D:\\myjava\\io\\1.txt
System.out.println(file0.getAbsolutePath());   //D:\\myjava\\io\\1.txt
System.out.println(file0.getName());           //1.txt
System.out.println(file0.getParent());         //null
System.out.println(file0.getParentFile());     //null
System.out.println(file0.getPath());           //1.txt
System.out.println("----------file1-----------------");
System.out.println(file1.getAbsoluteFile());   //D:\\myjava\\a.txt
System.out.println(file1.getAbsolutePath());   //D:\\myjava\\a.txt
System.out.println(file1.getName());           //a.txt
System.out.println(file1.getParent());         //D:\\myjava
System.out.println(file1.getParentFile());     //D:\\myjava
System.out.println(file1.getPath());           //D:\\myjava\\a.txt
System.out.println("----------file2-----------------");
System.out.println(file2.getAbsoluteFile());   //D:\\myjava\\a\\abc
System.out.println(file2.getAbsolutePath());   //D:\\myjava\\a\\abc
System.out.println(file2.getName());           //abc
System.out.println(file2.getParent());         //D:\\myjava\\a
System.out.println(file2.getParentFile());     //D:\\myjava\\a
System.out.println(file2.getPath());           //D:\\myjava\\a\\abc
System.out.println("----------file3-----------------");
System.out.println(file3.getAbsoluteFile());   //D:\\myjava\\a\\abc\\c.txt
System.out.println(file3.getAbsolutePath());   //D:\\myjava\\a\\abc\\c.txt
System.out.println(file3.getName());           //c.txt
System.out.println(file3.getParent());         //D:\\myjava\\a\\abc
System.out.println(file3.getParentFile());     //D:\\myjava\\a\\abc
System.out.println(file3.getPath());           //D:\\myjava\\a\\abc\\c.txt

3. 文件判断和文件属性相关

new File对象时，无论这个对象是文件还是目录，new的方式是一样的，也就是说，从new File无法识别出这个对象是文件还是目录，也无法确认这个对象对应的文件是否存在。此外，这个文件是否可读、可写、可执行等也都可以进行判断。其实这些都算是文件的属性信息，除了这些信息外，文件名、文件大小、最近一次修改时间等也都是文件属性。

• exists()：File对象在文件系统中是否存在。
• isFile()：File对象在文件系统中是否存在且是否为普通文件。
• isDirectory()：File对象在文件系统中是否存在且是否为目录。
• canRead()：File对象是否可读。
• canWrite()：File对象是否可写。
• canExecute()：File对象是否可执行。

还有两个获取常见属性的方法：

• length()：文件大小，单位字节。可用来判断是否为空文件、空目录。
• lastModified()：最近一次修改时间，即mtime。

还可以设置读、写、执行、最近修改时间等属性。

• setLastModified(long time)：time用从1970-01-01开始的毫秒数表示。
• setExecutable(true/false)：对所有用户是否可执行，参数为true或false
• setExecutable(true/false,true/false)：第二个参数表示owneronly，为true时表示只有所有者可执行，否则表示所有用户可执行。
• setWritable(true/false)：和setExecute()一样，也支持owneronly参数。
• setReadable(true/false)：和setExecute()一样，也支持owneronly参数。
• setReadOnly()：设置只读，设置成功返回true。

4. 列出目录内文件

File类中没有提供查看文件内容的方法，仅只提供了查看目录内容的方法，也就是列出目录内的文件列表。这些方法都只能列出当前目录内容，不会递归到子目录中去遍历。

• String[] list()：返回一个字符串数组，元素为此目录中文件的basename。
• String[] list(FilenameFilter filter)：返回一个字符串数组，元素为满足过滤条件的basename。
• File[] listFiles()：返回一个抽象路径名数组，元素为此目录中文件的basename。
• File[] listFiles(FileFilter filter)：返回抽象路径名数组，元素为满足过滤条件的basename。
• File[] listFiles(FilenameFilter filter)：返回抽象路径名数组，元素为满足过滤条件的baesname。

因为文件列表返回的是多个值，甚至是多个File对象，因此这些方法返回值都是数组形式。之所以是数组而不是集合，是因为数组中的元素数量是不可更改的，而列出目录中文件列表本就是列出当前时刻目录内文件的动作，如果有增、删元素的操作，岂非列出前是一个列表，实际列出的又是另一个列表？

首先看不带过滤器的list()和listFiles()，关于文件筛选的方法见后文。假设D:\\a目录内的结构如下：

d:\\a
|--a.sql
|--back.log
|--b
|  |--e
|  |  |--1.txt
|  |  |--2.txt
|  |  `--3.txt
|  `--f
|     |--4.txt
|     |--5.txt
|     `--6.txt
|--c
|  |--e
|  |  |--ace1.txt
|  |  |--ace2.txt
|  |  `--ace3.txt
|  `--f
|     |--4.txt
|     |--5.txt
|     `--6.txt
`--d
   |--a.java
   |--abc (1).txt
   |--abc (2).txt
   |--abc (3).txt
   |--b.java
   `--c.java

列出D:\\a内的文件列表。

File file1 = new File("d:/a");
String[] list = file1.list();
for (String f : list) {
    System.out.println(f);
}

得到的结果为

a.sql
b
back.log
c
d

实际的过程是将目录内的文件名存放到了字符串数组中，再遍历数组。而且，得到的结果仅仅只是basename部分的文件名，不是绝对路径。实际上，因为存储在String[]中，完全没办法得到其绝对路径。因此，更好的方式是使用listFiles()方法，因为它返回的是File数组，其内每一个元素都是File对象，可以使用getAbsolutePath()来获取各元素的绝对路径。

File file1 = new File("d:/a");
File[] filelist = file1.listFiles();
for (File file : filelist) {
    System.out.println(file.getAbsolutePath());
}

得到的结果为：

d:\\a\\a.sql
d:\\a\\b
d:\\a\\back.log
d:\\a\\c
d:\\a\\d

关于列出目录，有如下几个示例，见：java显示目录文件列表和删除目录。
示例1：列出整个目录中的文件(递归)
示例2：列出整个目录中的文件(队列)
示例3：树形结构显示整个目录中的文件(递归)
示例4：删除整个目录

5.筛选文件

File类的listFiles()支持文件筛选功能。例如File[] listFiles(FileFilter filter)，其中FileFilter为过滤器接口，需要实现该接口来筛选文件。

常用的筛选方法是根据文件名，其实也支持其他筛选条件，如是否可读、大小是否大于5M等。

import java.io.*;

public class Filter1 {
    public static void main(String[] args) {
        File dir = new File("d:/myjava");
        getJavaFiles(dir);
    }

    public static void getJavaFiles(File dir) {
        File[] files = dir.listFiles(new NameFilter());
        for (File file:files) {
            if(file.isDirectory()) {
                getJavaFiles(file);
            } else {
                System.out.println(file.getAbsolutePath());
            }
        }
    }
}


//实现FileFilter接口
class NameFilter implements FileFilter {
    public boolean accept(File pathname) {
        if(pathname.isDirectory()) {    //为了支持递归筛选，判断目录
            return true;
        } else {
            String name = pathname.getName();
            return name.endsWith(".class")?true:false;

            //return pathname.canRead()?true:false;        //根据是否可读筛选
            //return pathname.length()>5242880?true:false;  //根据大小筛选great than 5MB?(5*1024*1024)
        }
    }
}