JAVA的文件操作【转】

11.3 I/O 类使用

由于在 IO 操作中，需要使用的数据源有很多，作为一个 IO 技术的初学者，从读写文件开始学习 IO 技术是一个比较好的选择。因为文件是一种常见的数据源，而且读写文件也是程序员进行 IO 编程的一个基本能力。本章 IO 类的使用就从读写文件开始。

11.3.1 文件操作

         文件 (File) 是 最常见的数据源之一，在程序中经常需要将数据存储到文件中，例如图片文件、声音文件等数据文件，也经常需要根据需要从指定的文件中进行数据的读取。当然， 在实际使用时，文件都包含一个的格式，这个格式需要程序员根据需要进行设计，读取已有的文件时也需要熟悉对应的文件格式，才能把数据从文件中正确的读取出 来。

         文件的存储介质有很多，例如硬盘、光盘和 U 盘等，由于 IO 类设计时，从数据源转换为流对象的操作由 API 实现了，所以存储介质的不同对于程序员来说是透明的，和实际编写代码无关。

11.3.1.1 文件的概念

         文件是计算机中一种基本的数据存储形式，在实际存储数据时，如果对于数据的读写速度要求不是很高，存储的数据量不是很大时，使用文件作为一种持久数据存储的方式是比较好的选择。

         存储在文件内部的数据和内存中的数据不同，存储在文件中的数据是一种“持久存储”，也就是当程序退出或计算机关机以后，数据还是存在的，而内存内部的数据在程序退出或计算机关机以后，数据就丢失了。

         在不同的存储介质中，文件中的数据都是以一定的顺序依次存储起来，在实际读取时由硬件以及操作系统完成对于数据的控制，保证程序读取到的数据和存储的顺序保持一致。

         每个文件以一个文件路径和文件名称进行表示，在需要访问该文件的时，只需要知道该文件的路径以及文件的全名即可。在不同的操作系统环境下，文件路径的表示形式是不一样的，例如在 Windows 操作系统中一般的表示形式为 C:\windows\system ，而 Unix 上的表示形式为 /user/my 。所以如果需要让 Java 程序能够在不同的操作系统下运行，书写文件路径时还需要比较注意。

11.3.1.1.1 绝对路径和相对路径

         绝对路径是指书写文件的完整路径，例如 d:\java\Hello.java ，该路径中包含文件的完整路径 d:\java 以及文件的全名 Hello.java 。使用该路径可以唯一的找到一个文件，不会产生歧义。但是使用绝对路径在表示文件时，受到的限制很大，且不能在不同的操作系统下运行，因为不同操作系统下绝对路径的表达形式存在不同。

         相对路径是指书写文件的部分路径，例如 \test\Hello.java ，该路径中只包含文件的部分路径 \test 和文件的全名 Hello.java ，部分路径是指当前路径下的子路径，例如当前程序在 d:\abc 下运行，则该文件的完整路径就是 d:\abc\test 。使用这种形式，可以更加通用的代表文件的位置，使得文件路径产生一定的灵活性。

         在 Eclipse 项目中运行程序时，当前路径是项目的根目录，例如工作空间存储在 d:\javaproject ，当前项目名称是 Test ，则当前路径是： d:\javaproject\Test 。在控制台下面运行程序时，当前路径是 class 文件所在的目录，如果 class 文件包含包名，则以该 class 文件最顶层的包名作为当前路径。

         另外在 Java 语言的代码内部书写文件路径时，需要注意大小写，大小写需要保持一致，路径中的文件夹名称区分大小写。由于 ’\’ 是 Java 语言中的特殊字符，所以在代码内部书写文件路径时，例如代表“ c:\test\java\Hello.java ”时，需要书写成“ c:\\test\\java\\Hello.java ”或“ c:/test/java/Hello.java ”，这些都需要在代码中注意。

11.3.1.1.2 文件名称

         文件名称一般采用“文件名 . 后缀名”的形式进行命名，其中“文件名”用来表示文件的作用，而使用后缀名来表示文件的类型，这是当前操作系统中常见的一种形式，例如“ readme.txt ”文件，其中 readme 代表该文件时说明文件，而 txt 后缀名代表文件时文本文件类型，在操作系统中，还会自动将特定格式的后缀名和对应的程序关联，在双击该文件时使用特定的程序打开。

         其实在文件名称只是一个标示，和实际存储的文件内容没有必然的联系，只是使用这种方式方便文件的使用。在程序中需要存储数据时，如果自己设计了特定的文件格式，则可以自定义文件的后缀名，来标示自己的文件类型。

         和文件路径一样，在 Java 代码内部书写文件名称时也区分大小写，文件名称的大小写必须和操作系统中的大小写保持一致。

         另外，在书写文件名称时不要忘记书写文件的后缀名。

11.3.1.2 File 类

         为了很方便的代表文件的概念，以及存储一些对于文件的基本操作，在 java.io 包中设计了一个专门的类—— File 类。

         在 File 类中包含了大部分和文件操作的功能方法，该类的对象可以代表一个具体的文件或文件夹，所以以前曾有人建议将该类的类名修改成 FilePath ，因为该类也可以代表一个文件夹，更准确的说是可以代表一个文件路径。

         下面介绍一下 File 类的基本使用。

         1 、 File 对象代表文件路径

File 类的对象可以代表一个具体的文件路径，在实际代表时，可以使用绝对路径也可以使用相对路径。

下面是创建的文件对象示例。

                   public File(String pathname)

         该示例中使用一个文件路径表示一个 File 类的对象，例如：

                   File f1 = new File(“d:\\test\\1.txt”);

                   File f2 = new File(“1.txt”);

                  File f3 = new File(“e:\\abc”);

这里的 f1 和 f2 对象分别代表一个文件， f1 是绝对路径，而 f2 是相对路径， f3 则代表一个文件夹，文件夹也是文件路径的一种。

public File(String parent, String child)

                            也可以使用父路径和子路径结合，实现代表文件路径，例如：

                                     File f4 = new File(“d:\\test\\”,”1.txt”);

                            这样代表的文件路径是： d:\test\1.txt 。

         2 、 File 类常用方法

File 类中包含了很多获得文件或文件夹属性的方法，使用起来比较方便，下面将常见的方法介绍如下：

                   a 、 createNewFile 方法

                                     public boolean createNewFile() throws IOException

该方法的作用是创建指定的文件。该方法只能用于创建文件，不能用于创建文件夹，且文件路径中包含的文件夹必须存在。

                   b 、 delect 方法

                                     public boolean delete()

该方法的作用是删除当前文件或文件夹。如果删除的是文件夹，则该文件夹必须为空。如果需要删除一个非空的文件夹，则需要首先删除该文件夹内部的每个文件和文件夹，然后在可以删除，这个需要书写一定的逻辑代码实现。

                   c 、 exists 方法

                                     public boolean exists()

                            该方法的作用是判断当前文件或文件夹是否存在。

                   d 、 getAbsolutePath 方法

                                     public String getAbsolutePath()

该方法的作用是获得当前文件或文件夹的绝对路径。例如 c:\test\1.t 则返回 c:\test\1.t 。

                   e 、 getName 方法

                                     public String getName()

                            该方法的作用是获得当前文件或文件夹的名称。例如 c:\test\1.t ，则返回 1.t 。

                   f 、 getParent 方法

                                     public String getParent()

                            该方法的作用是获得当前路径中的父路径。例如 c:\test\1.t 则返回 c:\test 。

                   g 、 isDirectory 方法

                                     public boolean isDirectory()

                            该方法的作用是判断当前 File 对象是否是目录。

                   h 、 isFile 方法

                                     public boolean isFile()

                            该方法的作用是判断当前 File 对象是否是文件。

                   i 、 length 方法

                                     public long length()

该方法的作用是返回文件存储时占用的字节数。该数值获得的是文件的实际大小，而不是文件在存储时占用的空间数。

                   j 、 list 方法

                                     public String[] list()

该方法的作用是返回当前文件夹下所有的文件名和文件夹名称。说明，该名称不是绝对路径。

                   k 、 listFiles 方法

                                     public File[] listFiles()

                            该方法的作用是返回当前文件夹下所有的文件对象。

                   l 、 mkdir 方法

                                     public boolean mkdir()

该方法的作用是创建当前文件文件夹，而不创建该路径中的其它文件夹。假设 d 盘下只有一个 test 文件夹，则创建 d:\test\abc 文件夹则成功，如果创建 d:\a\b 文件夹则创建失败，因为该路径中 d:\a 文件夹不存在。如果创建成功则返回 true ，否则返回 false 。

                   m 、 mkdirs 方法

                                     public boolean mkdirs()

该方法的作用是创建文件夹，如果当前路径中包含的父目录不存在时，也会自动根据需要创建。

                   n 、 renameTo 方法

                                     public boolean renameTo(File dest)

该方法的作用是修改文件名。在修改文件名时不能改变文件路径，如果该路径下已有该文件，则会修改失败。

                   o 、 setReadOnly 方法

                                     public boolean setReadOnly()

                            该方法的作用是设置当前文件或文件夹为只读。

         3 、 File 类基本示例

                   以上各方法实现的测试代码如下：

                            import java.io.File;

/**

 * File 类使用示例

 */

public class FileDemo {

         public static void main(String[] args) {

                   // 创建 File 对象

                   File f1 = new File("d:\\test");

                   File f2 = new File("1.txt");

                   File f3 = new File("e:\\file.txt");

                   File f4 = new File("d:\\","1.txt");

                   // 创建文件

                   try{

                            boolean b = f3.createNewFile();

                   }catch(Exception e){

                            e.printStackTrace();

                   }

                   // 判断文件是否存在

                   System.out.println(f4.exists());

                   // 获得文件的绝对路径

                   System.out.println(f3.getAbsolutePath());

                   // 获得文件名

                   System.out.println(f3.getName());

                   // 获得父路径

                   System.out.println(f3.getParent());

                   // 判断是否是目录

                   System.out.println(f1.isDirectory());

                   // 判断是否是文件

                   System.out.println(f3.isFile());

                   // 获得文件长度

                   System.out.println(f3.length());

                   // 获得当前文件夹下所有文件和文件夹名称

                   String[] s = f1.list();

                   for(int i = 0;i < s.length;i++){

                            System.out.println(s[i]);

                   }

                   // 获得文件对象

                   File[] f5 = f1.listFiles();

                   for(int i = 0;i < f5.length;i++){

                            System.out.println(f5[i]);

                   }

                   // 创建文件夹

                   File f6 = new File("e:\\test\\abc");

                   boolean b1 = f6.mkdir();

                   System.out.println(b1);

                   b1 = f6.mkdirs();

                   System.out.println(b1);

                   // 修改文件名

                   File f7 = new File("e:\\a.txt");

                   boolean b2 = f3.renameTo(f7);

                   System.out.println(b2);

                   // 设置文件为只读

                   f7.setReadOnly();             

         }

}

         4 、 File 类综合示例

下面以两个示例演示 File 类的综合使用。第一个示例是显示某个文件夹下的所有文件和文件夹，原理是输出当前名称，然后判断当前 File 对 象是文件还是文件夹，如果则获得该文件夹下的所有子文件和子文件夹，并递归调用该方法实现。第二个示例是删除某个文件夹下的所有文件和文件夹，原理是判断 是否是文件，如果是文件则直接删除，如果是文件夹，则获得该文件夹下所有的子文件和子文件夹，然后递归调用该方法处理所有子文件和子文件夹，然后将空文件 夹删除。则测试时谨慎使用第二个方法，以免删除自己有用的数据文件。示例代码如下：

                            import java.io.File;

/**

 * 文件综合使用示例

 */

public class AdvanceFileDemo {

         public static void main(String[] args) {

                   File f = new File("e:\\Book");

                   printAllFile(f);

                   File f1 = new File("e:\\test");

                   deleteAll(f1);

         }

        

         /**

          * 打印 f 路径下所有的文件和文件夹

          * @param f 文件对象

          */

         public static void printAllFile(File f){

                   // 打印当前文件名

                   System.out.println(f.getName());

                   // 是否是文件夹

                   if(f.isDirectory()){

                            // 获得该文件夹下所有子文件和子文件夹

                            File[] f1 = f.listFiles();

                            // 循环处理每个对象

                            int len = f1.length;

                            for(int i = 0;i < len;i++){

                                     // 递归调用，处理每个文件对象

                                     printAllFile(f1[i]);

                            }

                   }

         }

        

         /**

          * 删除对象 f 下的所有文件和文件夹

          * @param f 文件路径

          */

         public static void deleteAll(File f){

                   // 文件

                   if(f.isFile()){

                            f.delete();

                   }else{ // 文件夹

                            // 获得当前文件夹下的所有子文件和子文件夹

                            File f1[] = f.listFiles();

                            // 循环处理每个对象

                            int len = f1.length;

                            for(int i = 0;i < len;i++){

                                     // 递归调用，处理每个文件对象

                                     deleteAll(f1[i]);

                            }

                            // 删除当前文件夹

                            f.delete();

                   }

         }

}

         关于 File 类的使用就介绍这么多，其它的方法和使用时需要注意的问题还需要多进行练习和实际使用。

11.3.1.3 读取文件

         虽然前面介绍了流的概念，但是这个概念对于初学者来说，还是比较抽象的，下面以实际的读取文件为例子，介绍流的概念，以及输入流的基本使用。

         按照前面介绍的知识，将文件中的数据读入程序，是将程序外部的数据传入程序中，应该使用输入流—— InputStream 或 Reader 。而由于读取的是特定的数据源——文件，则可以使用输入对应的子类 FileInputStream 或 FileReader 实现。

         在实际书写代码时，需要首先熟悉读取文件在程序中实现的过程。在 Java 语言的 IO 编程中，读取文件是分两个步骤： 1 、将文件中的数据转换为流， 2 、读取流内部的数据。其中第一个步骤由系统完成，只需要创建对应的流对象即可，对象创建完成以后步骤 1 就完成了，第二个步骤使用输入流对象中的 read 方法即可实现了。

         使用输入流进行编程时，代码一般分为 3 个部分： 1 、创建流对象， 2 、读取流对象内部的数据， 3 、关闭流对象。下面以读取文件的代码示例：

                   import java.io.*;

/**

 * 使用 FileInputStream 读取文件

 */

public class ReadFile1 {

         public static void main(String[] args) {

                   // 声明流对象

                   FileInputStream fis = null;                 

                   try{

                            // 创建流对象

                            fis = new FileInputStream("e:\\a.txt");

                            // 读取数据，并将读取到的数据存储到数组中

                            byte[] data = new byte[1024]; // 数据存储的数组

                            int i = 0; // 当前下标

                            // 读取流中的第一个字节数据

                            int n = fis.read();

                            // 依次读取后续的数据

                            while(n != -1){ // 未到达流的末尾

                                     // 将有效数据存储到数组中

                                     data[i] = (byte)n;

                                     // 下标增加

                                     i++;

                                     // 读取下一个字节的数据

                                      n = fis.read();

                            }

                           

                            // 解析数据

                            String s = new String(data,0,i);

                            // 输出字符串

                            System.out.println(s);

                   }catch(Exception e){

                            e.printStackTrace();

                   }finally{

                            try{

                                     // 关闭流，释放资源

                                     fis.close();

                            }catch(Exception e){}

                   }

         }

}

         在该示例代码中，首先创建一个 FileInputStream 类型的对象 fis ：

                   fis = new FileInputStream("e:\\a.txt");

         这样建立了一个连接到数据源 e:\a.txt 的流，并将该数据源中的数据转换为流对象 fis ，以后程序读取数据源中的数据，只需要从流对象 fis 中读取即可。

         读取流 fis 中的数据，需要使用 read 方法，该方法是从 InputStream 类中继承过来的方法，该方法的作用是每次读取流中的一个字节，如果需要读取流中的所有数据，需要使用循环读取，当到达流的末尾时， read 方法的返回值是 -1 。

         在该示例中，首先读取流中的第一个字节：

                   int n = fis.read();

         并将读取的值赋值给 int 值 n ，如果流 fis 为空，则 n 的值是 -1 ，否则 n 中的最后一个字节包含的时流 fis 中的第一个字节，该字节被读取以后，将被从流 fis 中删除。

         然后循环读取流中的其它数据，如果读取到的数据不是 -1 ，则将已经读取到的数据 n 强制转换为 byte ，即取 n 中的有效数据——最后一个字节，并存储到数组 data 中，然后调用流对象 fis 中的 read 方法继续读取流中的下一个字节的数据。一直这样循环下去，直到读取到的数据是 -1 ，也就是读取到流的末尾则循环结束。

         这里的数组长度是 1024 ，所以要求流中的数据长度不能超过 1024 ，所以该示例代码在这里具有一定的局限性。如果流的数据个数比较多，则可以将 1024 扩大到合适的个数即可。

         经过上面的循环以后，就可以将流中的数据依次存储到 data 数组中，存储到 data 数组中有效数据的个数是 i 个，即循环次数。

         其实截至到这里， IO 操作中的读取数据已经完成，然后再按照数据源中的数据格式，这里是文件的格式，解析读取出的 byte 数组即可。

         该示例代码中的解析，只是将从流对象中读取到的有效的数据，也就是 data 数组中的前 n 个数据，转换为字符串，然后进行输出。

         在该示例代码中，只是在 catch 语句中输出异常的信息，便于代码的调试，在实际的程序中，需要根据情况进行一定的逻辑处理，例如给出提示信息等。

         最后在 finally 语句块中，关闭流对象 fis ，释放流对象占用的资源，关闭数据源，实现流操作的结束工作。

         上面详细介绍了读取文件的过程，其实在实际读取流数据时，还可以使用其它的 read 方法，下面的示例代码是使用另外一个 read 方法实现读取的代码：

                   import java.io.FileInputStream;

/**

 * 使用 FileInputStream 读取文件

 */

public class ReadFile2 {

         public static void main(String[] args) {

                   // 声明流对象

                   FileInputStream fis = null;                 

                   try{

                            // 创建流对象

                            fis = new FileInputStream("e:\\a.txt");

                            // 读取数据，并将读取到的数据存储到数组中

                            byte[] data = new byte[1024]; // 数据存储的数组

                            int i = fis.read(data);

                           

                            // 解析数据

                            String s = new String(data,0,i);

                            // 输出字符串

                            System.out.println(s);

                   }catch(Exception e){

                            e.printStackTrace();

                   }finally{

                            try{

                                     // 关闭流，释放资源

                                     fis.close();

                            }catch(Exception e){}

                   }

         }

}

         该示例代码中，只使用一行代码：

                   int i = fis.read(data);

         就实现了将流对象 fis 中的数据读取到字节数组 data 中。该行代码的作用是将 fis 流中的数据读取出来，并依次存储到数组 data 中，返回值为实际读取的有效数据的个数。

         使用该中方式在进行读取时，可以简化读取的代码。

         当然，在读取文件时，也可以使用 Reader 类的子类 FileReader 进行实现，在编写代码时，只需要将上面示例代码中的 byte 数组替换成 char 数组即可。

使用 FileReader 读取文件时，是按照 char 为单位进行读取的，所以更适合于文本文件的读取，而对于二进制文件或自定义格式的文件来说，还是使用 FileInputStream 进行读取，方便对于读取到的数据进行解析和操作。

读取其它数据源的操作和读取文件类似，最大的区别在于建立流对象时选择的类不同，而流对象一旦建立，则基本的读取方法是一样，如果只使用最基本的 read 方法进行读取，则使用基本上是一致的。这也是 IO 类设计的初衷，使得对于流对象的操作保持一致，简化 IO 类使用的难度。

 程。

         基本的输出流包含 OutputStream 和 Writer 两个，区别是 OutputStream 体系中的类 ( 也就是 OutputStream 的子类 ) 是按照字节写入的，而 Writer 体系中的类 ( 也就是 Writer 的子类 ) 是按照字符写入的。

         使用输出流进行编程的步骤是：

                   1 、建立输出流

                            建立对应的输出流对象，也就是完成由流对象到外部数据源之间的转换。

                   2 、向流中写入数据

                            将需要输出的数据，调用对应的 write 方法写入到流对象中。

                   3 、关闭输出流

                            在写入完毕以后，调用流对象的 close 方法关闭输出流，释放资源。

         在使用输出流向外部输出数据时，程序员只需要将数据写入流对象即可，底层的 API 实现将流对象中的内容写入外部数据源，这个写入的过程对于程序员来说是透明的，不需要专门书写代码实现。

         在向文件中输出数据，也就是写文件时，使用对应的文件输出流，包括 FileOutputStream 和 FileWriter 两个类，下面以 FileOutputStream 为例子说明输出流的使用。示例代码如下：

                   import java.io.*;

/**

 * 使用 FileOutputStream 写文件示例

 */

public class WriteFile1 {

         public static void main(String[] args) {

                   String s = "Java 语言 ";

                   int n = 100;

                   // 声明流对象

                   FileOutputStream fos = null;

                   try{

                            // 创建流对象

                            fos = new FileOutputStream("e:\\out.txt");

                            // 转换为 byte 数组

                            byte[] b1 = s.getBytes();

                            // 换行符

                            byte[] b2 = "\r\n".getBytes();

                            byte[] b3 = String.valueOf(n).getBytes();

                            // 依次写入文件

                            fos.write(b1);

                            fos.write(b2);

                            fos.write(b3);

                   } catch (Exception e) {

                            e.printStackTrace();

                   }finally{

                            try{

                                     fos.close();

                            }catch(Exception e){}

                   }

         }

}

         该示例代码写入的文件使用记事本打开以后，内容为：

                   Java 语言

100

         在该示例代码中，演示了将一个字符串和一个 int 类型的值依次写入到同一个文件中。在写入文件时，首先创建了一个文件输出流对象 fos ：

                   fos = new FileOutputStream("e:\\out.txt");

         该对象创建以后，就实现了从流到外部数据源 e:\out.txt 的连接。说明：当外部文件不存在时，系统会自动创建该文件，但是如果文件路径中包含未创建的目录时将出现异常。这里书写的文件路径可以是绝对路径也可以是相对路径。

         在 实际写入文件时，有两种写入文件的方式：覆盖和追加。其中“覆盖”是指清除原文件的内容，写入新的内容，默认采用该种形式写文件，“追加”是指在已有文件 的末尾写入内容，保留原来的文件内容，例如写日志文件时，一般采用追加。在实际使用时可以根据需要采用适合的形式，可以使用：

                   public FileOutputStream(String name, boolean append) throws FileNotFoundException

         只需要使用该构造方法在构造 FileOutputStream 对象时，将第二个参数 append 的值设置为 true 即可。

         流对象创建完成以后，就可以使用 OutputStream 中提供的 wirte 方法向流中依次写入数据了。最基本的写入方法只支持 byte 数组格式的数据，所以如果需要将内容写入文件，则需要把对应的内容首先转换为 byte 数组。

         这里以如下格式写入数据：首先写入字符串 s ，使用 String 类的 getBytes 方法将该字符串转换为 byte 数组，然后写入字符串“ \r\n ”，转换方式同上，该字符串的作用是实现文本文件的换行显示，最后写入 int 数据 n ，首先将 n 转换为字符串，再转换为 byte 数组。这种写入数据的顺序以及转换为 byte 数组的方式就是流的数据格式，也就是该文件的格式。因为这里写的都是文本文件，所以写入的内容以明文的形式显示出来，也可以根据自己需要存储的数据设定特定的文件格式。

         其实，所有的数据文件，包括图片文件、声音文件等等，都是以一定的数据格式存储数据的，在保存该文件时，将需要保存的数据按照该文件的数据格式依次写入即可，而在打开该文件时，将读取到的数据按照该文件的格式解析成对应的逻辑即可。

         最后，在数据写入到流内部以后，如果需要立即将写入流内部的数据强制输出到外部的数据源，则可以使用流对象的 flush 方法实现。如果不需要强制输出，则只需要在写入结束以后，关闭流对象即可。在关闭流对象时，系统首先将流中未输出到数据源中的数据强制输出，然后再释放该流对象占用的内存空间。

         使用 FileWriter 写入文件时，步骤和创建流对象的操作都和该示例代码一致，只是在转换数据时，需要将写入的数据转换为 char 数组，对于字符串来说，可以使用 String 中的 toCharArray 方法实现转换，然后按照文件格式写入数据即可。

         对于其它类型的字节输出流 / 字符输出流来说，只是在逻辑上连接不同的数据源，在创建对象的代码上会存在一定的不同，但是一旦流对象创建完成以后，基本的写入方法都是 write 方法，也需要首先将需要写入的数据按照一定的格式转换为对应的 byte 数组 /char 数组，然后依次写入即可。

         所以 IO 类的这种设计形式，只需要熟悉该体系中的某一个类的使用以后，就可以触类旁通的学会其它相同类型的类的使用，从而简化程序员的学习，使得使用时保持统一。