JavaEE——文件操作和IO

news2024/9/25 23:16:09

文章目录

  • 一、认识什么是文件
  • 二、Java对文件的操作
  • 三、文件内容读写——数据流
    • 1. 对字节流中的读操作解释
    • 2.对字节流中写操作解释
    • 3.解释 input 、output 和 closs() 方法
    • 4. Scanner 在文件中的使用
  • 四、简单使用代码操作文件

一、认识什么是文件

狭义的文件： 指的是硬盘上的文件和目录。
广义的文件： 泛指计算机中很多的软硬件资源，将这些资源抽象成文件，以文件的形式统一管理。

注：在本篇文章中讨论的是狭义的文件。

  1. 文件路径

对于每个文件，在硬盘上都有一个具体的 “路径” 。
在这里插入图片描述
如图所示，这个图片的路径是：D:/picture/下载.jpg

对于路径表示，有下面两种表示形式：

  • 绝对路径： 以 c，d 盘符开头的路径。
  • 相对路径： 以当前所在的目录为基准，以 . 或者 … 开头，找到执行路径。
    假设有一个文件名称是 111 ，在 tmp 目录下,有下面的不同情况：
    在这里插入图片描述
  1. 文件类型

根据不同的文件，大体上可以归为两类：

  • 文本文件： 存的是文本，字符串。这个文本中的数据一定是合法的字符，都是在指定字符编码表之中的。
  • 二进制文件： 存的是二进制数据，不一定是字符串。没有任何限制，可以存储任何想存的数据。

两种文件类型的判断：直接用记事本打开，如果是乱码，就说明是二进制，否则就是文本文件。

二、Java对文件的操作

操作分为下面两类：

  1. 针对文件系统操作。(文件的创建，删除，重命名等)
  2. 针对文件内容操作。(文件的读和写)

在这里，Java标准库中提供了 File 类对一个文件进行描述。要注意的是，有 File 对象不一定就真实存在该文件。
如图：
在这里插入图片描述
文件位置示例：D:/cat.jpg
parent： D:/ (表示当前文件所在的目录)
child： cat.jpg (表示文件的自身名称)

File 类中含有的方法签名(了解)
在这里插入图片描述
对其中划线的简单解释：

黑色划线方法展示：

绝对路径形式：

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

public class IOTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //这里不要求真的有一个 text.txt
        File file = new File("D:/text.txt");
        //返回 file 对象的纯文件名
        System.out.println(file.getName());
        //返回 file 对象的父目录文件
        System.out.println(file.getParent());
        //返回 file 对象的文件路径
        System.out.println(file.getPath());
        //返回 file 对象的绝对路径
        System.out.println(file.getAbsolutePath());
        //返回 file 对象的修饰过的绝对路径
        System.out.println(file.getCanonicalPath());
    }
}

结果如图：
在这里插入图片描述

相对路径形式：

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

public class IOTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //这里不要求真的有一个 text.txt
        File file = new File("./text.txt");
        //返回 file 对象的纯文件名
        System.out.println(file.getName());
        //返回 file 对象的父目录文件
        System.out.println(file.getParent());
        //返回 file 对象的文件路径
        System.out.println(file.getPath());
        //返回 file 对象的绝对路径
        System.out.println(file.getAbsolutePath());
        //返回 file 对象的修饰过的绝对路径
        System.out.println(file.getCanonicalPath());
    }
}

运行结果：
在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

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

这个方法简单来讲就是，程序退出的时候自动删除文件。
这个方法大多数情况下是程序中需要使用到 “临时文件” 的时候需要用到。
如图：
在这里插入图片描述
下面颜色较浅的就是临时文件，这个保存了当前实时编辑的内容(尤其是没有保存的)。

三、文件内容读写——数据流

假设，这里有一个 100 字节的文件，我们可以有很多种读取方法(写操作亦然)：

  • 一次读取 100 字节文件，一次读完
  • 一次读取 50 个字节，两次读完
  • 一次读取 10 个字节，十次读完…

将上面的文件内容想象成水流，这样看来将读写操作描述成 数据流 其实也没有什么问题。

Java 标准库中对流对象从类型上分为两大类：

  1. 字节流： 操作二进制数据，以字节为单位
    InputStream、FileInputStream
    OutPutStream、FileOutputStream

  2. 字符流： 操作文本数据，以字符为单位
    Reader、FileReader
    Writer、FileWriter

从上面看，可能感觉这些方法非常多，有些复杂。但是，这些类的使用很固定，核心是四个操作：

  • 打开文件
  • 关闭文件
  • 读文件 --> 针对 InputStream / Reader
  • 写文件 --> 针对 OutPutStream / Writer

1. 对字节流中的读操作解释

InputStream 读文件概述
在这里插入图片描述
InputStream 是一个抽象类，要使用还要具体的类进行实现。上面的方法在这里了解知晓即可，现在我们只关心读取文件，所以主要使用 FileInputStream。

FileInputStream 读文件概述
在这里插入图片描述
在这里将文件完全读取的方式有两种，如下：
第一种：

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

public class IOTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        
        //创建一个 txt 文件，并在外面写入 hello 单词
        File file = new File("./hello.txt");
        file.createNewFile();

        try(InputStream is = new FileInputStream("hello.txt")){
            while(true){
            //这里的 read 操作就是每次读取一个字节数据，当返回 -1 时表示读取完毕
                int b = is.read();
                if(b == -1){
                    break;
                }
                System.out.printf("%c",b);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

运行展示：
在这里插入图片描述
生成了一个 hello.txt 这样的文档，已经提前在里面写入 hello
读取截图：
在这里插入图片描述
第二种：

import java.io.*;

public class IOTest {
    public static void main(String[] args){
        try(InputStream is = new FileInputStream("hello.txt")){
            while(true){
                //这里使用数组来接受读取到的元素
                byte[] buf = new byte[1024];
                int len;
                len = is.read(buf);
                if(len == -1){
                    break;
                }
                for (int i = 0; i < len; i++) {
                    System.out.printf("%c",buf[i]);
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

运行结果：
在这里插入图片描述

解释两个代码之间的区别

第一种读取时的操作
在这里插入图片描述
读取并打印的方式是读一个打印一个，进行了多次 IO 操作

第二种读取时的操作

在这里插入图片描述
我们知道，IO 操作就是访问硬盘，是需要消耗时间的，频繁的进行 IO 操作，无疑更加消耗时间
通过上面两个的对比不难发现：
第一个版本，每次读取一个字节，循环次数很多，read 的次数也就多 IO 操作花费的时间也就变多了。
第二个版本，一次读取 1024 个字节，循环的次数明显的降低了很多，read 的此处减少 IO 操作花费的时间也就少多了。

这里解释一下为什么一次读取 1024 个字节，以及如何返回 -1 结束读取

对代码进行简单的修改：

import java.io.*;
public class IOTest {
    public static void main(String[] args){
    //这里尝试读取的是一个图片
        try(InputStream is = new FileInputStream("D:/picture/下载.jpg")){
            while(true){
                //这里使用数组来接受读取到的元素
                byte[] buf = new byte[1024];
                int len;
                len = is.read(buf);
                //打印每次获取元素的长度
                System.out.println("len:" + len);
                if(len == -1){
                    break;
                }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

运行截图：

在这里插入图片描述
如上图所示，每次读取都会读 1024 个元素长度，直到最后读取到的字节数不足 1024 就显示读到的数量。
读取结束后就返回出了 -1 结束了循环。

2.对字节流中写操作解释

字符流和字节流中的操作相差不大，这里就只介绍字节流的问题

OutputStream 写文件概述
在这里插入图片描述
同样的 OutputStream 也是一个抽象类，要使用还需要的具体的实现类，现在还是只关心写入文件，所以使用 FileOutputStream。

简单实现两种写入方式
这两种方式没有什么太大差别
第一种：

import java.io.*;
public class IOTest {
    //写入字符
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File file = new File("./output.txt");
        //创建一个 txt 文件
        file.createNewFile();

        OutputStream os = new FileOutputStream("output.txt");
        os.write(10);
        os.write(20);
        os.write(30);
        os.write(40);
        //刷新操作
        os.flush();
        os.close();

//读取写入的内容
        InputStream is = new FileInputStream("output.txt");
        while(true){
            byte[] buf = new byte[1024];
            int len;
            len = is.read(buf);
            if(len == -1){
                break;
            }
            for (int i = 0; i < len; i++) {
                System.out.println(buf[i]);
            }
        }
        is.close();
    }
}

运行结果
在这里插入图片描述
第二种：

import java.io.*;

public class IOTest {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        OutputStream os2 = new FileOutputStream("output.txt");
        //以数组的形式存储元素
        byte[] a = new byte[]{1,2,3,4};
        try {
            os2.write(a);
            //冲刷缓冲区(重要)
            os2.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        //读取存入的元素
        InputStream is2 = new FileInputStream("output.txt");
        while(true){
            byte[] b = new byte[1024];
            int len;
            try {
                len = is2.read(b);
                if(len == -1){
                    break;
                }
                for (int i = 0; i < len; i++) {
                    System.out.println(b[i]);
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

运行结果
在这里插入图片描述
通过上面的两次写入，我们会发现一个问题，在第二次写入后读取发现，第一次写入的元素消失不见了。
这里 OutputStream 在默认情况下，在打开一个文件时，会先清空文件原有的内容。

3.解释 input 、output 和 closs() 方法

  1. input 和 output
    要知道的是 input 和 output 的方向是以 CPU 为中心来看待的。
    在这里插入图片描述
    以CPU为中心
  • 数据朝着 CPU 的方向流入，就是输入。所以将，数据从硬盘到内存，称之为读 input。
  • 数据远离 CPU 的方向流出，就是输出。所以将，数据从内存到硬盘，称之为写 output
  1. close() 方法
    close 方法不难理解，在这里就是关闭文件。
    要更加清楚 close 方法的重要性，我们就需要了解到 PCB 中的一个重要属性 文件描述附表。
    文件描述符表： 相当与一个数组，记录了打开了那些文件。(即使 一个进程中的多个线程 有多个PCB，这里都共用一个文件描述符表) 如图：
    在这里插入图片描述
    每次打开文件操作时，就会在文件描述符表中申请一个位置将信息存储。
    此时，如果没有及时将文件描述符表进行 close 操作，这就意味着，文件描述符表就有可能会被占满，在这之后如果要打开文件就会打开失败！
    要注意的是，Java 中虽然有 GC 回收机制，但是并不能确保回收及时，不手动关闭仍然存在风险。
    flush 和 close 方法同样有着举足轻重的地位。

4. Scanner 在文件中的使用

Scanner 是搭配流对象进行使用的。如图：
在这里插入图片描述
代码展示：

import java.io.*;
import java.util.Scanner;

public class IOTest {
    public static void main(String[] args){
        try(InputStream is = new FileInputStream("text.txt")){
            Scanner sc = new Scanner(is);
            
            //此时获取对象的输入流就是从文件中获取了
            System.out.println(sc.next());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

这里已经提前在 text.txt 文档中存入 hello 元素
在这里插入图片描述
这就说明了这里的流对象从键盘输入变为了从文档中获取。

四、简单使用代码操作文件

要求1：扫描指定目录，并找到名称中包含指定字符的所有普通文件（不包含目录），并且后续询问用户是否要删除该文件。

  1. 删除操作前准备
import java.io.*;
import java.util.Scanner;

public class IOTest7 {
    private static Scanner scanner = new Scanner(System.in);

    public static void main(String[] args) {
        //让用户输入一个要删除的目录
        System.out.println("请输入要删除的文件目录");
        String Pass = scanner.next();

        //针对用户的输入进行简单判定，将输入元素传递给 File
        File root = new File(Pass);
        //判断是不是文件目录
        if(!root.isDirectory()){
            //路径有误，或者只是一个普通文件，此时无法搜索
            System.out.println("输入的目录有误");
            return;
        }

        //再让用户输入一个要删除的文件名
        System.out.println("请输入要删除的文件名：");
        String Delete = scanner.next();

        //对指定的路径进行扫描
        //使用到递归操作，从根目录出发

//将要删除的文件目录，和文件名称 传递给删除操作函数
        scanDir(root,Delete);
    }
  1. 实现删除操作
    private static void scanDir(File root, String delete) {
    //这里用来更直观的看到代码如何寻找相应的目录
        System.out.println("[scanDir]"+ root.getAbsolutePath());
        //1.先列出当前目录下的内容
        //获取当前根目录下的所有文件
        File[] files = root.listFiles();
        if(files == null){
            //判断当前目录下是否为空
            return;
        }
        //2.遍历当前的结果
        for (File f: files) {
            if(f.isDirectory()){
                //如果是要删除的文件目录，就进行递归
                scanDir(f,delete);
            }else{
                //除了文件夹，也要对普通文件检查
                if(f.getName().contains(delete)){
                    System.out.println("确定要删除吗？");
                    String s = scanner.next();
                    if (s.equals("y") || s.equals("Y")){
                        f.delete();
                        System.out.println("删除成功");
                    }else{
                        System.out.println("删除失败");
                    }
                }
            }
        }
    }
}

代码解释

在这里插入图片描述
此处的操作是将整个当前根目录中的所有内容罗列出来。形如下图：
在这里插入图片描述
遍历操作在这里的作用就是，进入到一个文件目录后进行一次扫描，直到最深层的目录中，类似于多叉树的删除

运行展示：
这里提前已经在文件中放入一个 1.txt 文档
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
这样就成功删除了。

要求2： 进行普通文件的复制

import java.io.*;
import java.util.Scanner;

public class IOTest {
    //实现复制粘贴
    //输入两个路径
    //源 和 目标 (从哪里拷贝到哪里)
    public static void main(String[] args){
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入要拷贝的文件");
        String srcPath = scanner.next();
        System.out.println("请输入要被拷贝的地方");
        String desPath = scanner.next();

        //将要拷贝的元素传递过来
        File srcFile = new File(srcPath);
        if(!srcFile.isFile()){
            //如果源不是一个文件(或者目标不存在)就不做操作
            System.out.println("当前输入的路径有误");
            return;
        }
        File desFile = new File(desPath);
        if (desFile.isFile()){
            //如果当前已经存在也就不能拷贝
            System.out.println("您当前输入的目标已经存在");
            return;
        }

        //进行拷贝操作
        //这里 try 支持包含多个对象，之间使用 ; 分割开来
        try(InputStream inputStream = new FileInputStream(srcFile);
        OutputStream outputStream = new FileOutputStream(desFile)){

            //实现思路是一边进行读操作，一边写操作
            //进行读操作
            while(true){
                int b =inputStream.read();
                if(b == -1){
                    break;
                }
                //进行写操作
                outputStream.write(b);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

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【13】STM32·HAL库-正点原子SYSTEM文件夹 | SysTick工作原理、寄存器介绍 | printf函数使用、重定向

【13】STM32·HAL库-正点原子SYSTEM文件夹 | SysTick工作原理、寄存器介绍 | printf函数使用、重定向

目录 1.sys文件夹介绍&#xff08;掌握&#xff09;2.deley文件夹介绍&#xff08;掌握&#xff09;2.1deley文件夹函数简介2.2SysTick工作原理2.3SysTick寄存器介绍2.4delay_init()函数&#xff08;F1&#xff09;2.5delay_us()函数&#xff08;F1&#xff09;2.6delay_ms()函…
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网络安全-防御需知

网络安全-防御需知

目录 网络安全-防御 1.网络安全常识及术语 资产 漏洞 0day 1day 后门 exploit APT 2.什么会出现网络安全问题&#xff1f; 网络环境的开放性 协议栈自身的脆弱性 操作系统自身的漏洞 人为原因 客观原因 硬件原因 缓冲区溢出攻击 缓冲区溢出攻击原理 其他攻击…
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Java另一种debug方法(not remote jmv debug),类似python远程debug方式

Java另一种debug方法(not remote jmv debug),类似python远程debug方式

这种Debug类似python的debug方式&#xff0c;是运行时将业务代码及依赖推送到Linux并使用Linux的java运行运行程。只要本地能运行&#xff0c;就能自动将代码推送到Linux运行&#xff0c;不需打包及设置远程debug jvm参数&#xff0c;适合一些项目Debug调试 运行时会推送一些依…
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Flowable-中间事件-空中间抛出事件

Flowable-中间事件-空中间抛出事件

定义 空中间抛出事件是一个 Throwing 事件&#xff0c;在 intermediateThrowEvent 元素下不加入任何的事件定 义元素&#xff0c;就构成一个空中间抛出事件。它通常用于表示流程中的某个状态&#xff0c;在实际使用的过程中可 以通过添加执行监听器&#xff0c;来表示流程状态…
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js原型以及原型链

js原型以及原型链

目录 原型隐式原型显式原型constructornew操作符 重写原型对象原型链继承原型链继承借用构造函数继承组合构造继承 原型继承寄生继承组合寄生继承 原型继承关系 原型 在JavaScript中&#xff0c;每个对象都有一个内置属性[[prototype]]&#xff0c;这个属性指向一个另一个对象…
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Nginx实现反向代理和负载均衡

Nginx实现反向代理和负载均衡

Nginx安装 本文章主要介绍下&#xff0c;如何使用Nginx来实现反向代理和负载均衡&#xff0c;Nginx安装和基础知识&#xff0c;可参考我的这篇文章 Nginx安装。 Nginx实现反向代理 实现反向代理需要准备两台Nginx服务器。一台Nginx服务器A&#xff0c;ip为 192.168.206.140&…
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Linux下查找python路径

Linux下查找python路径

本地目前装了几个版本的python&#xff0c;这里记录下查找python路径的方法。 1&#xff1a;whereis命令 whereis python2&#xff1a;which命令 which python与whereis相似&#xff0c;但which会返回第一个找到的执行文件的位置。 3&#xff1a;find命令 find命令可以搜索系…
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Power BI-云端报表定时刷新--ODBC、MySQL、Oracle等其他本地数据源的刷新（二）

Power BI-云端报表定时刷新--ODBC、MySQL、Oracle等其他本地数据源的刷新（二）

ODBC数据源 一些小众的数据源无法直接连接&#xff0c;需要通过微软系统自带的应用“ODBC数据源”连接。 1.首次使用应安装对应数据库的ODBC驱动程序&#xff0c;Mysql的ODBC驱动需要手动安装 2.在web服务中进行数据源的配置 Mysql数据源 1.Powerbi与Gateway第一次连SQL…
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❤️创意网页：创意视觉效果粒子循环的网页动画

❤️创意网页：创意视觉效果粒子循环的网页动画

✨博主&#xff1a;命运之光 &#x1f338;专栏&#xff1a;Python星辰秘典 &#x1f433;专栏&#xff1a;web开发&#xff08;简单好用又好看&#xff09; ❤️专栏&#xff1a;Java经典程序设计 ☀️博主的其他文章&#xff1a;点击进入博主的主页 前言&#xff1a;欢迎踏入…
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【雕爷学编程】MicroPython动手做（15）——掌控板之AB按键2

【雕爷学编程】MicroPython动手做（15）——掌控板之AB按键2

知识点&#xff1a;什么是掌控板&#xff1f; 掌控板是一块普及STEAM创客教育、人工智能教育、机器人编程教育的开源智能硬件。它集成ESP-32高性能双核芯片&#xff0c;支持WiFi和蓝牙双模通信&#xff0c;可作为物联网节点&#xff0c;实现物联网应用。同时掌控板上集成了OLED…
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