【JavaEE】文件操作: File 类的用法和 InputStream, OutputStream 的用法

news2024/12/23 18:44:25

目录

1. File 概述

1.1 File的属性

1.2 File的构造方法

1.3 File的方法

2.读文件

2.1 InputStream 概述

2.2 FileInputStream 概述

2.3 正确打开和关闭文件的方式

2.4 不同方式读取文件代码示例

2.4 另一种方法:利用 Scanner 进行字符读取

3.写文件

3.1 OutputStream 概述

3.2 利用 OutputStreamWriter 进行字符写入

4. 读文件和写文件的其他方式: Reader 和 Writer 

4.1 Reader 读取文件

4.2 Writer 写文件

1. File 概述

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，有 File 对象， 并不代表真实存在该文件。

我们先来看看 File 类中的常见属性、构造方法和方法:

1.1 File的属性

修饰符及类型属性说明
static StringpathSeparator依赖于系统的路径分隔符，String 类型的表示
static charpathSeparator依赖于系统的路径分隔符，char 类 型的表示

1.2 File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

其中 File(String pathname) 使用的最多，下面是使用实例：

File f1 = new File("C:/Users/1/test.txt");
File f2 = new File("./test.txt");

1.3 File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 true
booleandelete()根据 File 对象，删除该文件。成功 删除后返回 true
voiddeleteOnExit()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

使用示例

getParent()，getName()，getPath()，getAbsolutePath()，getCanonicalPath()

public static void main(String[] args) throws IOException {
        File f = new File("C:/Users/1/test.txt");
        //File f = new File("./test.txt");
        System.out.println(f.getParent());
        System.out.println(f.getName());
        System.out.println(f.getPath());
        System.out.println(f.getAbsolutePath());
        System.out.println(f.getCanonicalPath());
    }

exists()，isDirectory()，isFile()，createNewFile()

createNewFile(): 根据 File 对象，自动创建⼀个空文件。成功创建后返回 true

public static void main(String[] args) throws IOException {
        File file = new File("./test.txt");
        System.out.println(file.exists());
        System.out.println(file.isFile());
        System.out.println(file.isDirectory());

        boolean ret = file.createNewFile();
        System.out.println("ret = " + ret);

        System.out.println(file.exists());
        System.out.println(file.isFile());
        System.out.println(file.isDirectory());
    }

 

delete()，deleteOnExit()

delete()：根据 File 对象，删除该文件。成功删除后返回 true

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        File file = new File("./test.txt");
        boolean ret = file.delete();
        System.out.println("ret = " + ret);
    }

deleteOnExit()：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

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        File file = new File("./test.txt");      
        //等程序结束后再删除文件
        file.deleteOnExit();
        Thread.sleep(3000);
    }

list()，listFiles()

list()：返回 File 对象代表的目录下的所有文件名

public static void main(String[] args) {
        File file = new File(".");
        String[] files = file.list();
        System.out.println(Arrays.toString(files));
    }

listFiles()：返回 File 对象代表的目录下的所有⽂件，以 File 对象表⽰

public static void main(String[] args) {
        File file = new File(".");
        File[] files = file.listFiles();
        System.out.println(Arrays.toString(files));
    }

mkdir()：创建 File 对象代表的目录

public static void main(String[] args) {
        File f = new File("./aaa");
        //需要在构造方法中把路径创建好，再通过mkdir来创建
        boolean ret = f.mkdir();
        //boolean ret = f.mkdirs(); //创建多级目录
        System.out.println(ret);
    }

mkdirs()：创建 File 对象代表的目录，如果必要，会创建中间目录

public static void main(String[] args) {
        File f = new File("./aaa/bbb/ccc");
        //需要在构造方法中把路径创建好，再通过mkdir来创建
        boolean ret = f.mkdirs(); //创建多级目录
        System.out.println(ret);
    }

renameTo(File dest)：进行文件改名，也可以视为我们平时的剪切、粘贴操作

修改文件名：

public static void main(String[] args) {
        File src = new File("./test.txt");
        File dest = new File("./test2.txt");
        boolean ret = src.renameTo(dest);//重命名和移动目录
        System.out.println(ret);
    }

修改路径：

public static void main(String[] args) {
        File src = new File("./test2.txt");
        File dest = new File("./aaa/test2.txt");
        boolean ret = src.renameTo(dest);//重命名和移动目录
        System.out.println(ret);
    }

2.读文件

2.1 InputStream 概述

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 代表已经读完了
intread(byte[] b, int off, int len)最多读取 len - off 字节的数据到 b 中，从 off 开始，返回实际读到的数量；-1 代表已经读完了
voidclose()关闭字节流

byte[] b 是一个输出型参数, 会将文件的内容读取到b数组中,单位是字节. 

说明

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 FileInputStream

2.2 FileInputStream 概述

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

2.3 正确打开和关闭文件的方式

不建议使用下面这种方式来关闭文件:

因为在文件操作的执行过程中, 程序可能会在中途退出, 如遇到 return, 或者抛出异常未正确处理等, 会导致文件无法正常关闭, 造成文件资源泄露.

文件资源泄露:在java PCB中有文件描述符表, 记录了当前进程都打开了哪些文件, 每次打开一个文件, 都是需要在文件描述符表中占据一个位置, 如果不关闭还一直打开其他文件, 就会导致文件描述符表被耗尽(文件描述符表长度有上限). 当文件描述符表被耗尽后, 后续再打开文件就会打开失败, 就会一起后续一系列的逻辑出现问题.

下面是建议使用的文件关闭方法:

1.使用finally

在javaSE中提到过finally的一个知识点:

        try {
            // 可能会发生异常的代码
        } catch (Exception e) {
            // 异常处理
        } finally {
            // 无论是否发生异常，都会执行的代码
        }

2. 使用java中提供的"try-with-resources"语句

Java中提供了"try-with-resources"语句，用于自动关闭实现了"AutoCloseable"接口的资源，无需显式调用close()方法来关闭资源。这个语句可以在代码块结束后自动关闭资源，无论代码块是正常执行完毕还是发生了异常。

 

2.4 不同方式读取文件代码示例

1.每次读取一个字节, 以16进制输出:

public static void main(String[] args) throws IOException{
        try(InputStream inputStream = new FileInputStream("./test.txt")) {
            //进行文件操作
            while(true) {
                int n = inputStream.read();
                if(n == -1) {
                    //文件读取完毕
                    break;
                }
                //打印这个字节的数据
                System.out.printf("%x ",n);
            }
        }
    }

 

2.一次读取若干个字节,以String字符串的形式输出:

public static void main(String[] args) throws IOException{
        try(InputStream inputStream = new FileInputStream("./test.txt")) {
            //进行文件操作
            while(true) {
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int n = inputStream.read(buffer);
                if(n == -1) {
                    //文件读取完毕
                    break;
                }
                //打印这个字节的数据
                String s = new String(buffer,0,n);
                System.out.print(s);
            }
        }
    }

2.4 另一种方法:利用 Scanner 进行字符读取

上述例子中，我们看到了对字符类型直接使用 InputStream 进行读取是非常麻烦且困难的，所以，我们使用一种我们之前比较熟悉的类来完成该工作，就是 Scanner 类。

public static void main(String[] args) {
        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);
        }
    }

3.写文件

3.1 OutputStream 概述

方法

返回值类型

⽅法签名说明
voidwrite(int b)写入一个字节的数据
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()见下面

flush()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.

说明

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 FileOutputStream

3.2 利用 OutputStreamWriter 进行字符写入

public static void main(String[] args) {
        //使用OutPutStream来写文件
        try(OutputStream outputStream = new FileOutputStream("./test.txt")) {
            byte[] buffer = new byte[]{97,98,99,100,101,102};
            outputStream.write(buffer);
            // 不要忘记 flush
            outputStream.flush();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } ;
    }

 文件中得到的结果:

注意: 

如果要以追加的形式写文件,需要在FileOutputStream的构造方法中加true参数:

写入英文字符串

public static void main(String[] args) {
        //使用OutPutStream来写文件
        try(OutputStream outputStream = new FileOutputStream("./test.txt")) {
            String s = "Nothing";
            byte[] buffer = s.getBytes();
            outputStream.write(buffer);
            // 不要忘记 flush
            outputStream.flush();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } 
    }

写入中文字符串

public static void main(String[] args) {
        //使用OutPutStream来写文件
        try(OutputStream outputStream = new FileOutputStream("./test.txt")) {
            String s = "你好中国";
            byte[] buffer = s.getBytes("utf-8");
            outputStream.write(buffer);
            // 不要忘记 flush
            outputStream.flush();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

4. 读文件和写文件的其他方式: Reader 和 Writer 

Reader 和 Writer 的使用方式和 InputStream,OutputStream 类似, 具体使用方式可以参考这两个

4.1 Reader 读取文件

方法

使用示例:  

public static void main(String[] args) {
        //使用字符流读取文件内容
        try(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);
        }
    }



4.2 Writer 写文件

方法 

使用示例: 

public static void main(String[] args) {
        try(Writer writer = new FileWriter("./test.txt")) {
            String s = "你好";
            writer.write(s);
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

 如果要以追加的形式写文件, 只需要在在构造方法中加一个true即可:

Writer writer = new FileWriter("./test.txt",true)

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