java中File类和输入输出流的用法

news2024/10/5 18:30:06

针对文件系统进行操作

针对文件内容进行操作

java针对文件操作可以分为两种：1）针对文件系统进行操作，如创建文件，删除文件，创建目录，重命名文件等。

2）针对文件内容进行操作，如读文件，写文件等。

针对文件系统进行操作

我们可以使用File类对文件系统进行操作。

java标准库提供了File类（出自java.io包里，和输入输出相关的内容就在这个包里）表示一个文件，进一步的通过File提供的方法，就可以进行文件系统操作了。

我们可以通过以下方法创建File类的对象：

File f = new File("./test.txt");

File中提供了很多文件操作的方法：

演示获取文件路径：

import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File f = new File("./test.txt");
       // f.createNewFile();
        System.out.println(f.getParent());
        System.out.println(f.getPath());
        System.out.println(f.getName());
        System.out.println(f.getAbsolutePath());
        System.out.println(f.getCanonicalPath());
    }
}

注：当我们在java中运行程序的时候，基准目录是什么呢？此时基准目录是项目所在目录。

关于deleteOnExit方法：有些程序运行过程中，会产生“临时文件”，就需要在进程结束之后，自动删除掉，这样的情况就可以使用deleteOnExit方法来实现。

针对文件内容进行操作

文件内容操作就是对文件中的具体内容进行操作，如文件打开，关闭，读写。java中可以通过“流”（stream）这样的一组类，进行上述操作。“流”的方式读写文件方式非常灵活，我们这里就使用“文件流”。

java中，用来操作文件内容的“流”是一组类。

java中的文件流可以分为两组：

1）字节流：以字节为单位，读写数据的。如InputStream , OutputStream 。操纵的是二进制文件。

2）字符流：以字符为单位，读写数据的。如Reader， Writer。操纵的是文本文件。

使用的核心步骤大体如下：

1、通过构造方法，打开文件。

2、通过read方法读文件内容。

3、通过write方法写文件内容。

4、通过close方法关闭文件。

由于InputStream是一个抽象类，我们不能直接new它，但是我们可以对它的子类FileInputStream和FIleOutputStream创建对象，就是文件输入输出流。

FileInputStream

先讲FileInputStream类的使用，首先创建一个对象，也就是打开一个文件

InputStream inputStream = new FileInputStream("/test.txt");

如果文件存在，打开成功，接下来就可以读取文件内容。有以下三个方法：

第一个方法：无参数，一次读取一个字节，读取到的内容通过返回值来表示。注意，此处返回的值是int类型，原因如下：1）为了能够表示读到文件末尾的情况，当返回-1时，就代表读到文件末尾了。

2）为了确保读到的数据都是正数。对于字节这样的数据来说，是不需要进行算术运算的。比如，有一个图片，图片里由很多的字节构成，每个字节都有特定的含义，对于这里的字节进行加减乘除是没有意义的。所以，“字节”这样的概念，本身应该是“无符号的”，此处通过int 类型就可以确保读出来的字节都是整数，按照“无符号”的方式来处理了。

第二个方法：带有一个参数 byte[]

在使用这个方法时，我们要先创建一个byte类型的数组，利用数组作为容器来读取文件数据。

 byte[] bytes = new byte[1024];
            int n = inputStream.read(bytes);
            System.out.println("n = "+ n);
            if(n ==-1){
                break;
            }
            for(int i= 0; i< n;i++){
                System.out.printf("0x%x",bytes[i]);
            }
            System.out.println();

先准备好空的数组，方法执行完毕之后，就会把读到的数据填写到byte数组中。一次读取多少数据，取决于数组的大小。返回值int表示这次实际读取到多少字节了。

为何要用数组？

数组相当于文件内容的容器，第一种read方法，一次只读一个字节，操作频次高，但是一次读的东西少。（1次读1个字节，和一次读1kb个字节，开销是差不多的）而如果我们创建一个1024大小的数组，一次就可读1024个字节。低效操作次数少了，一次读的东西更多，整体的速度就更快了。相当于嗑瓜子，一次丢一个瓜子皮，一次对100个瓜子皮，开销是差不多的。

这种写法，在java中不太常见，是用参数来作为函数的返回结果，称为“输出型函数”。

第二个方法，读到的数据是往整个数组填充。而第三个方法是指定填充数组的一部分，指从offset下标开始，最多填充len这么长。

有的时候，可能需要一个数组里面不同的部分表示不同含义的数据。可能第一次read，填充第一部分，第二次read，填充第二部分。

注:千万别忘了在操作完文件之后，关闭文件。因为在打开文件的时候，会在操作系统内核，PCB结构体中，给“文件描述符表”（就是一个顺序表）添加一个元素，这个元素表示当前打开的文件的相关信息。但是文件描述符表长度存在上限，并且是不能扩容的。当进行close的时候，就会释放这个文件描述符表上对应的元素。一旦打开文件而不关闭，就会使文件描述符表被占满，一旦被占满之后，尝试再次打开，就会打开文件失败（其他操作，如网络通信也可能受到影响）。

我们可以使用以下方法避免：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class Demo8 {
    public static void main(String[] args) {
        try (InputStream inputStream = new FileInputStream("./test.txt")){
          byte[] bytes = new byte[1024];
          int n = inputStream.read(bytes);
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                System.out.printf("0x%x ",bytes[i] );
            }

        }
        catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

把流对象的创建写到try（）里之后，此时，代码执行出了try{}时，就会自动调用inputStream的close了。注意，务必要实现Closeable接口的类，才能够放到try（）里。