Java 基础 IO

Posted 2021-02-15 他山之石

一，前言

　　回想之前写过的程序，数据都是在内存中，一旦程序运行结束，这些数据都没有了，等下次再想使用这些数据，可是已经没有了。那怎么办呢？能不能把运算完的数据都保存下来，下次程序启动的时候，再把这些数据读出来继续使用呢？其实要把数据持久化存储，就需要把内存中的数据存储到内存以外的其他持久化设备(硬盘、光盘、U盘等)上。

　　当需要把内存中的数据存储到持久化设备上这个动作称为输出（写）Output操作。

　　当把持久设备上的数据读取到内存中的这个动作称为输入（读）Input操作。

　　因此我们把这种输入和输出动作称为IO操作。

　　简单了解IO是怎么一回事之后，接下来就要进一步做系统了解。

　　在我们操作系统中，数据都保存在文件中，而文件存放相应的文件夹中。那么Java中是如何描述这些的呢？

二，File

　　2.1 File类的出现

　　　　打开API，搜索File类。阅读其描述：File文件和目录路径名的抽象表示形式。即，Java中把文件或者目录（文件夹）都封装成File对象。也就是说如果我们要去操作硬盘上的文件，或者文件夹只要找到File这个类即可。那么我们就要研究研究File这个类中都有那些功能可以操作文件或者文件夹呢？

　　2.2 File类的构造函数

　　　　

　　　　通过构造方法创建File对象，我们进行演示：

 

public class FileDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //File构造函数演示
        String pathName = "e:\\\\java_code\\\\day22e\\\\hello.java";
        File f1 = new File(pathName);//将Test22文件封装成File对象。注意；有可以封装不存在文件或者文件夹，变成对象。
        System.out.println(f1);
        
        File f2 = new File("e:\\\\java_code\\\\day22e","hello.java");
        System.out.println(f2);
        
        //将parent封装成file对象。
        File dir = new File("e:\\\\java_code\\\\day22e");
        File f3 = new File(dir,"hello.java");
        System.out.println(f3);
    }
}

　　2.3 File类的获取　

　　　　创建完了File对象之后，那么File类中都有如下常用方法，可以获取文件相关信息

 

　　　　

　　　　方法演示如下：

public class FileMethodDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建文件对象
        File file = new File("Test22.java");
        //获取文件的绝对路径，即全路径
        String absPath = file.getAbsolutePath();
        //File中封装的路径是什么获取到的就是什么。
        String path = file.getPath();
        //获取文件名称
        String filename = file.getName();
        //获取文件大小
        long size = file.length();
        
        System.out.println("absPath="+absPath);
        System.out.println("path="+path);
        System.out.println("filename="+filename);
        System.out.println("size="+size);
    }
}

　　2.4 文件和文件夹的操作

　　　　经常上面介绍，我们知道可以通过File获取到文件名称，文件路径(目录)等信息。

　　　　接下来演示使用File类创建、删除文件等操作。

　　　　

　　　　我们进行方法的演示

public class FileMethodDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 对文件或者文件加进行操作。
        File file = new File("e:\\\\file.txt");
        // 创建文件，如果文件不存在，创建 true 如果文件存在，则不创建 false。 如果路径错误，IOException。
        boolean b1 = file.createNewFile();
        System.out.println("b1=" + b1);
        //-----------删除文件操作-------注意：不去回收站。慎用------
         boolean b2 = file.delete();
         System.out.println("b2="+b2);

        //-----------需要判断文件是否存在------------
         boolean b3 = file.exists();
         System.out.println("b3="+b3);

        //-----------对目录操作 创建，删除，判断------------
        File dir = new File("e:\\\\abc");
        //mkdir()创建单个目录。//dir.mkdirs();创建多级目录
        boolean b4 = dir.mkdir();
        System.out.println("b4="+b4);
        //删除目录时，如果目录中有内容，无法直接删除。
        boolean b5 = dir.delete();
        //只有将目录中的内容都删除后，保证该目录为空。这时这个目录才可以删除。
        System.out.println("b5=" + b5);

        //-----------判断文件，目录------------
        File f = new File("e:\\\\javahaha");// 要判断是否是文件还是目录，必须先判断存在。
        // f.mkdir();//f.createNewFile();
        System.out.println(f.isFile());
        System.out.println(f.isDirectory());
    }
}

 

　　2.5 listFiles()方法介绍

　　　　文件都存放在目录（文件夹）中，那么如何获取一个目录中的所有文件或者目录中的文件夹呢？那么我们先想想，一个目录中可能有多个文件或者文件夹，那么如果File中有功能获取到一个目录中的所有文件和文件夹，那么功能得到的结果要么是数组，要么是集合。我们开始查阅API。

　　　　

　　　　方法演示如下：

public class FileMethodDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        File dir = new File("e:\\\\java_code");
        //获取的是目录下的当前的文件以及文件夹的名称。
        String[] names = dir.list();
        for(String name : names){
            System.out.println(name);
        }
        //获取目录下当前文件以及文件对象，只要拿到了文件对象，那么就可以获取其中想要的信息
        File[] files = dir.listFiles();
        for(File file : files){
            System.out.println(file);
        }
    }
}

　　　　注意：在获取指定目录下的文件或者文件夹时必须满足下面两个条件

　　　　1，指定的目录必须是存在的，

　　　　2，指定的必须是目录。否则容易引发返回数组为null，出现NullPointerException

　　2.6 文件过滤器

　　　　通过listFiles()方法，我们可以获取到一个目录下的所有文件和文件夹，但能不能对其进行过滤呢？比如我们只想要一个目录下的指定扩展名的文件，或者包含某些关键字的文件夹呢？

　　　　我们是可以先把一个目录下的所有文件和文件夹获取到，并遍历当前获取到所有内容，遍历过程中在进行筛选，但是这个动作有点麻烦，Java给我们提供相应的功能来解决这个问题。

　　　　查阅File类的API，在查阅时发现File类中重载的listFiles方法，并且接受指定的过滤器。

　　　　测试类：

 

public class FileDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        //获取扩展名为.java所有文件
        //创建File对象
        File file = new File("E:\\\\code\\\\day11_code");
        //获取指定扩展名的文件,由于要对所有文件进行扩展名筛选，因此调用方法需要传递过滤器
        File[] files = file.listFiles(new MyFileFilter());
        //遍历获取到的所有符合条件的文件
        for (File f : files) {
            System.out.println(f);
        }
    }
}　　

　　　　自定类继承FilenameFilter过滤器接口

 

//定义类实现文件名称FilenameFilter过滤器
class MyFileFilter implements FilenameFilter{
    public boolean accept(File dir, String name) {
        return name.endsWith(".java");
    }
}

　　　　在查阅API时，我们发现，在listFiles(FileFilter filter) 也可以接受一个FileFilter过滤器，它和我们讲的FilenameFilter有啥区别呢？

　　　　

　　　　FilenameFilter过滤器中的accept方法接受两个参数，一个当前文件或文件夹所在的路径，一个是当前文件或文件夹对象的名称。

　　　　FileFilter 过滤器中的accept方法接受一个参数，这个参数就当前文件或文件夹对象

　　　　当我们需要过滤文件名称时就可以使用FilenameFilter这个过滤器，当我们想对当前文件或文件夹进行过滤，就可以使用FileFilter ，比如需要当前目录下的所有文件夹，就可以使用FileFilter 过滤器。

　　　　测试类

public class FileDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        //获取扩展名为.java所有文件
        //创建File对象
        File file = new File("E:\\\\code\\\\day11_code");
        //获取指定目录下的文件夹
        File[] files = file.listFiles(new FileFileterByDir());
        //遍历获取到的所有符合条件的文件
        for (File f : files) {
            System.out.println(f);
        }
    }
}

　　　　自定义类继承FileFilter过滤器接口

//文件过滤器
class FileFileterByDir implements FileFilter{
    public boolean accept(File pathname) {
        return pathname.isDirectory();
    }
}

三，递归

　　3.1 递归的概述

　　　　递归，指在当前方法内调用自己的这种现象　　

public void method(){
    System.out.println(“递归的演示”);
    //在当前方法内调用自己
    method();
}

　　　　递归分为两种，直接递归和间接递归。

　　　　直接递归称为方法自身调用自己。间接递归可以A方法调用B方法，B方法调用C方法，C方法调用A方法。

　　　　递归的代码演示，计算1-n之间的和，使用递归完成

public class DiGuiDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //计算1~num的和，使用递归完成
        int n = 5;
        int sum = getSum(n);
        System.out.println(sum);
        
    }
    public static int getSum(int n) {
        if(n == 1){
            return 1;
        }
        return n + getSum(n-1);
    }
}　　

　　　　代码执行流程图解

　　3.2 递归打印所有子目录中的文件路径

　　　　编写一个方法用来打印指定目录中的文件路径，并进行方法的调用

　　　　要求：若指定的目录有子目录，那么把子目录中的文件路径也打印出来

　　　　步骤：

　　　　1. 指定要打印的目录File对象

　　　　2. 调用getFileAll()方法

　　　　　　2.1 获取指定目录中的所有File对象

　　　　　　2.2 遍历得到每一个File对象

　　　　　　2.3 判断当前File 对象是否是目录

　　　　判断结果为true，说明为目录，通过递归，再次调用步骤2的getFileAll()方法

　　　　判断结果为false，说明是文件，打印文件的路径

 

public class FileDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("d:\\\\test");
        getFileAll(file);
    }
    //获取指定目录以及子目录中的所有的文件
    public static void getFileAll(File file) {
        File[] files = file.listFiles();
        //遍历当前目录下的所有文件和文件夹
        for (File f : files) {
            //判断当前遍历到的是否为目录
            if(f.isDirectory()){
                //是目录，继续获取这个目录下的所有文件和文件夹
                getFileAll(f);
            }else{
                //不是目录，说明当前f就是文件，那么就打印出来
                System.out.println(f);
            }
        }
    }
}

四，总结

　　File: 文件和目录路径名的抽象表示形式

　　构造方法：

　　　　public File(String pathname) 通过给定的文件或文件夹的路径，来创建对应的File对象

　　　　public File(String parent, String child) 通过给定的父文件夹路径，与给定的文件名称或目录名称来创建对应的File对象

　　　　public File(File parent,  String child)通过给定的File对象的目录路径，与给定的文件夹名称或文件名称来创建对应的File对象

　　 路径的分类：

　　　　绝对路径, 带盘盘符

 　　　　 E:\\Workspace\\day20_File\\abc.txt

　　　　相对路径， 不带盘符

　　　　day20_File\\abc.txt

　　　　注意： 当指定一个文件路径的时候，如果采用的是相对路径，默认的目录为 项目的根目录

　　　　方法

　　　　public boolean createNewFile()创建文件

　　　　返回值为true， 说明创建文件成功

　　　　返回值为false，说明文件已存在，创建文件失败

　　　　public boolean mkdir() 创建单层文件夹

　　　　创建文件夹成功，返回 true

　　　　创建文件夹失败，返回 false

　　　　public boolean mkdirs() 创建多层文件夹

　　　　public boolean delete()

　　　　删除此抽象路径名表示的文件或目录。

　　　　如果此路径名表示一个目录，则该目录必须为空才能删除

　　　　public boolean isDirectory() 判断是否为文件夹

　　　　public boolean isFile() 判断是否为文件

　　　　public boolean exists() 判断File对象对应的文件或文件夹是否存在

　　　　public String getAbsolutePath() 获取当前File的绝对路径

　　　　public String getName() 获取当前File对象的文件或文件夹名称

　　　　public long length() 获取当前File对象的文件或文件夹的大小（字节）

　　　　public File[] listFiles() 获取File所代表目录中所有文件或文件夹的绝对路径