《JavaSE-第十四章》之文件(一)

news2024/11/19 18:44:00

前言

在你立足处深挖下去,就会有泉水涌出!别管蒙昧者们叫嚷:“下边永远是地狱!”

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作者是爪哇岛的新手，水平很有限，如果发现错误，一定要及时告知作者哦！感谢感谢！

文章目录

  • File
    • 文件
      • 文件的类型
      • 文件系统
      • 文件路径
    • Java中操作文件
      • File
        • File的构造方法
        • File类的常用API
          • File类的判断文件类型、获取文件信息功能
          • File创建文件的功能
          • File删除文件的功能
          • File遍历文件夹
    • 字符集
      • 常见的字符集
        • ASCII字符集：
        • GBK:
        • Unicode码表：
        • 字符集的编码,解码操作
          • String编码
          • String解码
    • IO流
      • 流
        • IO流体系
        • FileInputStream
        • FileOutputStream
        • 文件字符输入流：Reader
        • 文件字符输出流：FileWriter
      • 缓冲流概述
        • 字节缓冲流
        • 字符缓冲输入流
        • 字符缓冲输出流

File

文件

广义上的文件:

在Linux操作系统中会将其管理 的软硬件资源抽象成文件进行管理

如键盘,电脑需要读取用户从键盘上输入的东西,就是将键盘抽象成文件,读取该文件就能获取到用户的输入。

狭义上的文件:

存储在硬盘上的文件

比如普通文本,pdf文件,视频,音频,图片。

文件的类型

文件的类型通常以扩展名来体现,比如java文件的后缀是.java,一般的图片的后缀是.jpg,一般的文本文件的后缀是.txt。每种文件都有特定的格式,代表着该文件与二进制的 之间的映射关系。比如.md文件,其中可以包含图片,文字,字体颜色等。对于一种文件通常可以使用一个或者过个应用程序进行查看和编辑,一个应用程序可以解读一种或者多种文件。比如使用idea可以VS Code既可以打开普通文件又可以打开md文件。在操作系统上,一个扩展名通常关联一个程序,当用户双击某种文件时,操作系统会去寻找相关的程序，如果找到了会启动该程序,并将该文件的路径传递给它,程序再打开文件。

文件的类型可以大概分为以下两种:

  1. 文件文件

    比如文本文件,html文件,java文件。

  2. 二进制文件

    比如压缩文件,PDF文件,word文件。

区分文本文件与二进制文件的方法

在电脑上使用记事本打开,如果没有出现乱码则是文本文件,出现乱码则是二进制文件。

文件系统

文件一般存放在硬盘上,一台机器上可能有多个硬盘,但是操作系统都会隐藏物理硬盘的概念,提供一个逻辑上的统一结构,在windows中,可以有多个逻辑盘,如C,D,E等。每个盘都可以被格式化成一种不同的文件系统,

文件路径

在逻辑上,Windows中有多个根目录,每个根目录下有一棵子目录和文件构成的树。每个文件都有路径路径概念,路径有两种形式,一种是绝对路径:从盘符开始的路径,如:D:\game\植物僵尸。另一种是相对路径:是相对于当前目录而言,并且不以盘符开头。相对路径必须的有一个基准路径,以D:\game\植物僵尸为基准,在植物大战僵尸的目录下,要找到PlantsVsZombies.exe,则使用相对路径可以表示为./PlantsVsZombies.exe,此处的.表示为当前目录即D:\game\植物僵尸。

Java中操作文件

File

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。该类相当于一个抽象的文件路径,能够在此路径中进行文件的创建,修改，删除等。但是不能读写文件的内容。

注意

  1. File对象可以定位文件和文件夹
  2. File封装的对象仅仅是一个路径名,该路径名可以存在 可以不存在。

File的构造方法

方法名称说明
public File(String pathname)根据文件路径创建文件对象
public File(String parent, String child)从父路径名字符串和子路径名字符串创建文件对象
public File(File parent, String child)根据父路径对应文件对象和子路径名字符串创建文件对象

代码示例

package com.kc.system.io;

import java.io.File;

public class FileDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        //定位到该绝对路径下的图片
        File f = new File("D:/picture/1.jpg");
       //输出文件的大小
        System.out.println(f.length());
        //使用相对路径定位到项目中的文件
        File file2 = new File("./bbb.txt");
        System.out.println(file2.length());
        File file3 = new File("D:/tools");
        System.out.println(file3.exists());
    }
}

File类的常用API

File类的判断文件类型、获取文件信息功能
方法名称说明
public boolean isDirectory()判断此抽象路径名表示的File是否为文件夹
public boolean isFile()判断此抽象路径名表示的File是否为文件
public boolean exists()判断此抽象路径名表示的File是否存在
public String getAbsolutePath()返回此抽象路径名的绝对路径名字符串
public String getPath()将此抽象路径名转换为路径名字符串
public String getName()返回由此抽象路径名表示的文件或文件夹的名称
public long lastModified()返回文件最后修改的时间(毫秒值)

代码示例

package com.kc.system.io;

import java.io.File;
import java.text.SimpleDateFormat;

public class FileDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        File  file = new File("D:\\game");
        //判断是否为文件
        System.out.println(file.isFile());
        //判断是否为文件夹
        System.out.println(file.isDirectory());
        //判断该文件存在
        System.out.println(file.exists());
        //获取绝对路径
        System.out.println(file.getAbsolutePath());
        //获得该路径表示的文件或者文件夹的名称
        System.out.println(file.getName());
        //将该路径转换成字符串
        System.out.println(file.getPath());
        //返回文件最后的修改时间
        System.out.println(  new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss").format(file.lastModified()));
    }
}
File创建文件的功能
方法名称说明
public boolean createNewFile()创建一个新的空的文件
public boolean mkdir()只能创建一级文件夹
public boolean mkdirs()可以创建多级文件夹

代码示例

package com.kc.system.io;

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

public class FileDemo4 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File file = new File("D:/Demo");
        //创建新的空的文件
        System.out.println(file.createNewFile());
        //创建一级文件夹
         File file2 = new File("D:/test");
        System.out.println(file2.mkdir());
        //创建多级文件夹
        File file3 = new File("D:/test/C/C++");
        System.out.println( file3.mkdirs());
    }
}
File删除文件的功能
方法名称说明
public boolean delete()删除由此抽象路径名表示的文件或空文件夹

代码示例

package com.kc.system.io;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;

public class FileDemo5 {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("D:/Demo");
        System.out.println(file.delete());
        File file3 = new File("D:/test/C/C++");
        System.out.println(file3.delete());
    }
}

//结果
//true
//true

注意:

  1. delete方法默认只能删除文件和文件夹
  2. delete方法直接删除不走回收站
  3. 默认不能删除非空文件夹
File遍历文件夹
方法名称说明
public String[] list()获取当前目录下所有的"一级文件名称"到一个字符串数组中去返回。
public File[] listFiles()获取当前目录下所有的"一级文件对象"到一个文件对象数组中去返回

代码示例

package com.kc.system.io;

import java.io.File;
import java.util.Arrays;

public class FileDemo6 {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("D:/software");
        //获得该路径下文件的名称
        String[] list = file.list();
        System.out.println(Arrays.toString(list));
        File file2 = new File("D:/software");
        //获得该路径下所有文件对象的抽象路径
        System.out.println(Arrays.toString(file2.listFiles()));
        File file4 = new File("D:/demo");
        //文件夹不存在时
        System.out.println(Arrays.toString(file4.listFiles()));
        //抽象路径为文件(不是文件夹)时
        File file5 = new File("D:/demo.txt");
        System.out.println(Arrays.toString(file5.listFiles()));
        //当文件夹为空时
        File file6 = new File("D:/test");
        System.out.println(Arrays.toString(file6.listFiles()));
    }
}

//运行结果
//[nacicat, PyCharm Community Edition 2022.2, python, 新版navicat及破解软件, 新版navicat及破解软件_2.rar]
//[D:\software\nacicat, D:\software\PyCharm Community Edition 2022.2, D:\software\python, D:\software\新版navicat及破解软件, D:\software\新版navicat及破解软件_2.rar]
//[]
//null
//[]

字符集

字符集的基础知识

  1. 字符:计算机世界中关于文字和符合的统称,如一个汉字,一个字符,一个标点符号等。
  2. 字符编码:,由于计算机只能识别二进制,而十进制于二进制是可以互相转换的,所以人们对现实世界中字符用十进制进行编号,这些字符转换成计算机能够识别的二进制的过程,则被称为字符编码。
  3. 字符集:由于每个国家的文字不一样的,文字的个数也不相同,进行编号的规则也有所差异,这种编号规则就是字符集。

常见的字符集

ASCII字符集：

  • ASCII(American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码)：包括了数字、英文、符号。
  • SCII使用1个字节存储一个字符，一个字节是8位，总共可以表示128个字符信息，对于英文，数字来说是够用的。

GBK:

  • window系统默认的码表。兼容ASCII码表，也包含了几万个汉字，并支持繁体汉字以及部分日韩文字。
  • 注意：GBK是中国的码表，一个中文以两个字节的形式存储。但不包含世界上所有国家的文字。

Unicode码表：

  • unicode（又称统一码、万国码、单一码）是计算机科学领域里的一项业界字符编码标准。
  • 容纳世界上大多数国家的所有常见文字和符号。
  • 由于Unicode会先通过UTF-8，UTF-16，以及 UTF-32的编码成二进制后再存储到计算机，其中最为常见的就是UTF-8。

注意

  1. Unicode是万国码，以UTF-8编码后一个中文一般以三个字节的形式存储。
  2. UTF-8也要兼容ASCII编码表。
  3. 技术人员都应该使用UTF-8的字符集编码。
  4. 编码前和编码后的字符集需要一致，否则会出现中文乱码。

汉字存储和解析过程

在这里插入图片描述

字符集的编码,解码操作

String编码
方法名称说明
byte[] getBytes()使用平台的默认字符集将该 String编码为一系列字节，将结果存储到新的字节数组中
byte[] getBytes(String charsetName)使用指定的字符集将该 String编码为一系列字节，将结果存储到新的字节数组中
String解码
方法名称说明
String(byte[] bytes)通过使用平台的默认字符集解码指定的字节数组来构造新的 String
String(byte[] bytes, String charsetName)通过指定的字符集解码指定的字节数组来构造新的 String

代码示例

package com.kc.system.io;

import java.io.UnsupportedEncodingException;

public class Demo6 {
    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
        String str = "今天天气真好";
        //指定编码
        byte[] bytes = str.getBytes("UTF-8");
        //解码 将字节转换成中文(编码前后的字符集需要一致,否则会乱码)
        String s = new String(bytes,"UTF-8");
        System.out.println(s);
    }
}

IO流

流

现实世界中有水流,电流。所谓的IO流就是对文件读写,当程序需要读取数据时,就可以想象有一个数据源,而数据源与程序之间就有一条管道,管道中流动的东西就是数据，这些数据就从数据源流向程序,数据源可以是硬盘,内存。同理当程序需要向文件写入数据时就会开启一个通往目的地管道,需要写入的数据就会像水流一般流过去。

在这里插入图片描述

注意

  1. 输入和输出是相对于内存而言
  2. 流只能单方向流动
  3. 输入流用来读
  4. 输出流用来读

流的分类

按流的方向分

  • 输出流
  • 输入流

按流中数据最小的单位分

  • 字符流(任意文件)
  • 字节流(只能操作纯文本文件)

字节流使用

IO流体系

在这里插入图片描述

FileInputStream

作用:以内存为基准，把磁盘文件中的数据以字节的形式读取到内存中去。

构造器说明
public FileInputStream(File file)创建字节输入流管道与源文件对象接通
public FileInputStream(String pathname)创建字节输入流管道与源文件路径接通
方法名称说明
public int read()每次读取一个字节返回，如果字节已经没有可读的返回-1
public int read(byte[] buffer)每次读取一个字节数组返回，如果字节已经没有可读的返回-1

代码示例

package com.kc.system.io;

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

public class InputStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        InputStream inputStream = new FileInputStream("bbb.txt");
        int val;
        while ((val=inputStream.read())!=-1) {
            System.out.print(val+" ");
        }
        if (inputStream!=null) {
            inputStream.close();
        }
    }
}
//运行结果
//97 98 51 97 98 99 100 99 100 


package com.kc.system.io;

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

public class InputStreamDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        InputStream inputStream = new FileInputStream("bbb.txt");
        byte[] buffer = new byte[3];//用于存储从文件中读取的内容
        int len; // 记录每次读取的字节数。
        while ((len = inputStream.read(buffer)) != -1) {
            // 读取多少倒出多少
            System.out.print(new String(buffer, 0 , len));
        }
        if (inputStream!=null) {
            inputStream.close();
        }
    }
}
//运行结果
//ab3abcdcd

FileOutputStream

作用：以内存为基准，把内存中的数据以字节的形式写出到磁盘文件中去的流。

方法名称说明
public FileOutputStream(File file)创建字节输出流管道与源文件对象接通
public FileOutputStream(File file，boolean append)创建字节输出流管道与源文件对象接通，可追加数据
public FileOutputStream(String filepath)创建字节输出流管道与源文件路径接通
public FileOutputStream(String filepath，boolean append)创建字节输出流管道与源文件路径接通，可追加数据

文件字节输出流（FileOutputStream）写数据出去的API

方法名称说明
public void write(int a)写一个字节出去
public void write(byte[] buffer)写一个字节数组出去
public void write(byte[] buffer , int pos , int len)写一个字节数组的一部分出去。

流的关闭与刷新

方法名称说明
flush()刷新流，还可以继续写数据
close()关闭流，释放资源，但是在关闭之前会先刷新流。一旦关闭，就不能再写数据

代码示例

package com.kc.system.io;


import java.io.FileOutputStream;
import java.io.OutputStream;

public class OutputStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //append设置为true表示为可以在文件后追加数据,不会将第一次的数据给刷了
        OutputStream outputStream = new FileOutputStream("bbb.txt",true);
        outputStream.write(97);
        outputStream.write(98);
        outputStream.write(99);
        byte [] buffer = new byte[]{100,101,102};
        outputStream.write(buffer);
        byte[] bytes = "1223".getBytes();
        outputStream.write(bytes,0,2);
        //为了避免频繁对硬盘操作,是先将数据放到缓冲区,然后数据在将数据磁写到文件
        outputStream.flush();//关闭前要刷新缓冲区,将剩余的数据全部写到文件
        if (outputStream!=null) {
            outputStream.close();
        }
    }
}

文件字符输入流：Reader

作用：以内存为基准，把磁盘文件中的数据以字符的形式读取到内存中去。

构造器说明
public FileReader(File file)创建字符输入流管道与源文件对象接通
public FileReader(String pathname)创建字符输入流管道与源文件路径接通
方法名称说明
public int read()每次读取一个字符返回，如果字符已经没有可读的返回-1
public int read(char[] buffer)每次读取一个字符数组，返回读取的字符个数，如果字符已经没有可读的返回-1

代码示例

package com.kc.system.io;

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.Reader;
import java.util.Arrays;

public class FileWriteDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Reader reader = new FileReader("bbb.txt");
//        int read = 0;
//        while((read=reader.read())!=-1) {
//            System.out.print((char)read+" ");
//        }
        char [] arr = new char[3];
        int read = 0;
        while ((read=reader.read(arr))!=-1) {
            System.out.print(Arrays.toString(arr));
        }
        reader.close();
    }
}
运行结果
[a, b, c][d, e, f][1, 2, f]

字符流的好处:读取中文字符不会出现乱码,因为是一个字符一个字符读取的。

文件字符输出流：FileWriter

作用：以内存为基准，把内存中的数据以字符的形式写出到磁盘文件中去的流

构造器说明
public FileWriter(File file)创建字符输出流管道与源文件对象接通
public FileWriter(File file，boolean append)创建字符输出流管道与源文件对象接通，可追加数据
public FileWriter(String filepath)创建字符输出流管道与源文件路径接通
public FileWriter(String filepath，boolean append)创建字符输出流管道与源文件路径接通，可追加数据

文件字符输出流（FileWriter）写数据出去的API

方法名称说明
void write(int c)写一个字符
void write(char[] cbuf)写入一个字符数组
void write(char[] cbuf, int off, int len)写入字符数组的一部分
void write(String str)写一个字符串
void write(String str, int off, int len)写一个字符串的一部分

流的关闭与刷新

方法说明
flush()刷新流，还可以继续写数据
close()关闭流，释放资源，但是在关闭之前会先刷新流。一旦关闭，就不能再写数据

代码示例

package com.kc.system.io;

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.Writer;

public class FileWriterDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //数据追加
        Writer writer = new FileWriter("bbb.txt",true);
        writer.write("124");
        writer.write(new char []{'a','b','c','d'},0,2);
        writer.write(new char []{'e','f','g','h'});
        writer.write(new String("zxcvb"),0,3);
        writer.flush();
        writer.write("1244434");
        if (writer!=null) {
            writer.close();
        }
    }
}

缓冲流概述

缓冲流自带缓冲区,先是将要操作的数据存放在缓冲区,然后才和内存或者硬盘交互,可以提高字节流,字符流读写数据的性能。

字节缓冲流性能优化原理：

在这里插入图片描述

字节缓冲输入流自带了8KB缓冲池，以后我们直接从缓冲池读取数据，所以性能较好。
字节缓冲输出流自带了8KB缓冲池，数据就直接写入到缓冲池中去，写数据性能极高了

字节缓冲流

  • 字节缓冲输入流：BufferedInputStream，提高字节输入流读取数据的性能，读写功能上并无变化。
  • 字节缓冲输出流：BufferedOutputStream，提高字节输出流读取数据的性能，读写功能上并无变化。
构造器说明
public BufferedInputStream(InputStream is)可以把低级的字节输入流包装成一个高级的缓冲字节输入流管道，从而提高字节输入流读数据的性能
public BufferedOutputStream(OutputStream os)可以把低级的字节输出流包装成一个高级的缓冲字节输出流，从而提高写数据的性能

代码示例

package com.kc.system.io;


import java.io.*;

/**
 * 复制文件夹下的文件
 *1.首先将文件读入内存
 * 2.将文件写到目标路径
 * 硬盘--->内存---->硬盘
 */
public class BufferDemo {
    public static void main(String[] args) {

     try(
          //这里面只能放置资源对象，用完会自动关闭：自动调用资源对象的close方法关闭资源
          //1.创建一个字节p输入流管道与图片接通
          InputStream inputStream = new FileInputStream("D:/picture/1.jpg");
          // 2.把原始的字节输入流包装成高级的缓冲字节输入流
          InputStream in = new BufferedInputStream(inputStream);
          // 3、创建一个字节输出流管道与目标文件接通
          OutputStream outputStream = new FileOutputStream("D:/picture/3.jpg");
          // 4.把字节输出流管道包装成高级的缓冲字节输出流管道
          OutputStream out = new BufferedOutputStream(outputStream);
     ){
        byte [] buffer = new byte[4];
        int size = 0;
        while ((size=in.read(buffer))!=-1) {
            out.write(buffer,0,size);
        }
     } catch (FileNotFoundException e) {
         e.printStackTrace();
     } catch (IOException e) {
         e.printStackTrace();
     }
    }
}

字符缓冲输入流

字符缓冲输入流：BufferedReader。
作用：提高字符输入流读取数据的性能，除此之外多了按照行读取数据的功能。

构造器说明
public BufferedReader(Reader r)可以把低级的字符输入流包装成一个高级的缓冲字符输入流管道，从而提高字符输入流读数据的性能
方法说明
public String readLine()读取一行数据返回，如果读取没有完毕，无行可读返回nul

代码示例一

package com.kc.system.io;

import java.io.*;


public class BufferReaderDemo {
    public static void main(String[] args) {
       try(Reader reader = new FileReader("bbb.txt");
           BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(reader);
       ){
        char [] buffer = new char[4];
        int len = 0;
         while ((len=bufferedReader.read(buffer))!=-1) {
             System.out.println(new String(buffer,0,len));
         }
       } catch (FileNotFoundException e) {
           e.printStackTrace();
       } catch (IOException e) {
           e.printStackTrace();
       }
    }
}

字符缓冲输出流

字符缓冲输出流：BufferedWriter。
作用：提高字符输出流写取数据的性能，除此之外多了换行功能

构造器说明
public BufferedWriter(Writer w)可以把低级的字符输出流包装成一个高级的缓冲字符输出流管道，从而提高字符输出流写数据的性能
方法说明
public void newLine()换行操作

代码示例二

package com.kc.system.io;


import java.io.*;
public class BufferWriterDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try(Writer write = new FileWriter("bbb.txt");
            BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(write);){
            bufferedWriter.write(97);
            bufferedWriter.write(new  char[]{'b','c','d','e','f'});
            bufferedWriter.newLine();
            bufferedWriter.write(new String("efasdfg"));
            write.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

总结

文件操作的类虽然看起来很多,但是只有用好一组类,其它的类基本上都是类似的使用。

最后的话

各位看官如果觉得文章写得不错，点赞评论关注走一波！谢谢啦！

blic void newLine() | 换行操作 |

代码示例二

package com.kc.system.io;


import java.io.*;
public class BufferWriterDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try(Writer write = new FileWriter("bbb.txt");
            BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(write);){
            bufferedWriter.write(97);
            bufferedWriter.write(new  char[]{'b','c','d','e','f'});
            bufferedWriter.newLine();
            bufferedWriter.write(new String("efasdfg"));
            write.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

总结

文件操作的类虽然看起来很多,但是只有用好一组类,其它的类基本上都是类似的使用。

最后的话

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