Java 進階：Java File & IO

一、File 類

1. 概述

檔案和目錄路徑名的抽象表達形式
Java中把檔案或者目錄（檔案夾）都封裝成 File物件
我們要去操作硬碟上的檔案，或者檔案夾只要找到 File這個類即可
File類物件，只是路徑名的抽象表示形式，即使該檔案在作業系統上并不物理存在，也可以創建這個路徑所表示的File物件

2. 構造方法

File(String pathname)：通過給定路徑名字串轉換為抽象路徑名來創建一個新 File 實體
windows中的路徑或檔案名不區分大小寫，但是最好別這樣，跨平臺可能會出現問題
File(String parent, String child)：根據 parent 路徑名字串和 child 路徑名字串，創建一個新 File 實體
好處: 單獨操作父路徑和子路徑
File(File parent, String child)：根據 parent 抽象路徑名和 child 路徑名字串，創建一個 File 實體
好處: 父路徑是File型別,父路徑可以直接呼叫File類方法

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        * File(String pathname)
        * 傳遞路徑名: 可以寫到檔案夾,可以寫到一個檔案
        */
        File file = new File("f:\\a.txt");
        System.out.println(file);

        /*
        * File(String parent, String child)
        * 傳遞字串父路徑,字串子路徑
        */
        File file = new File("f:\\", "a.txt");
        System.out.println(file);

        /*
        * File(File parent, String child)
        * 傳遞傳遞File型別父路徑,字串子路徑
        */
        File parent = new File("f:");//帶不帶"\\"都可以
        File file = new File(parent, "a.txt");
        System.out.println(file);
    }
}

3. File 類成員方法

—創建功能—

public boolean createNewFile()：創建檔案，如果檔案已存在，不再創建
public boolean mkdir()：創建單級檔案夾，如果檔案夾已存在，不再創建
public boolean mkdirs()：創建多級檔案夾，檔案夾已經存在了,不在創建
mkdirs() 也可以創建單級檔案夾，所以推薦使用 mkdirs()

—洗掉功能—

public boolean delete()：洗掉檔案或者檔案夾，不走回收站，直接從硬碟洗掉！
如果此路徑名表示一個目錄，則該目錄必須為空才能洗掉，

—重命名功能—

public boolean renameTo(File dest)：重新命名檔案

—判斷功能—

public boolean isFile() ：判斷File構造方法中封裝的路徑是不是檔案
public boolean isDirectory()：判斷File構造方法中封裝的路徑是不是檔案夾
public boolean exists()：判斷File構造方法中封裝的路徑是否存在
public boolean canRead() ：讀權限
public boolean canWrite() ：寫權限
public boolean isHidden() ：是否隱藏

—基本獲取功能—

public String getAbsolutePath()：獲取絕對路徑，回傳 String 物件
public File getAbsoluteFile()：獲取絕對路徑，回傳 file 物件（推薦使用）
eclipse和 IDEA環境中,寫一個相對路徑，獲取的絕對位置是工程根目錄
public String getPath()：將抽象路徑名轉換為字串（就相當于 toString）
public String getName()：回傳路徑中表示的檔案名或者檔案夾名 (獲取路徑中的最后部分的名字)
public long length() ：回傳路徑中表示的檔案的位元組數（檔案夾為 0）
public long lastModified() ：上次修改的時間
String getParent(): 獲取父路徑，回傳String物件
File getParentFile(): 獲取父路徑，回傳File物件（推薦使用）

4. File類高級獲取功能

public String[] list()
獲取到 File 構造方法中封裝的路徑中的檔案和檔案夾名 (遍歷一個目錄)，回傳只有名字，如果此抽象路徑名不表示一個目錄，那么此方法將回傳 nul，回傳的是一個字串陣列，不會遞回的獲取子目錄中的資訊（檔案或者目錄的名稱），
public File[] listFiles()
獲取到 File 構造方法中封裝的路徑中的檔案和檔案夾名 (遍歷一個目錄)，回傳的是目錄或者檔案的全路徑
回傳一個 File物件陣列，不會遞回的獲取子目錄中的資訊（檔案或者目錄的名稱）
注意：在獲取指定目錄下的檔案或者檔案夾時必須滿足下面兩個條件

1)指定的目錄必須存在

2)指定的必須是目錄，否則容易引發回傳陣列為null，出現NullPointerException

5. 檔案過濾器

listFiles(FileFilter filter) : 傳遞 FileFilter 介面的實作類
FileFilter 介面:
必須自定義 FileFilter 介面實作類，重寫抽象方法，然后將介面實作類物件傳遞到遍歷方法 listFiles
boolean accept(File pathname) 回傳 true 滿足條件，回false不滿足過濾條件
過濾器中的 accept() 方法接受一個引數，這個引數就當前檔案或檔案夾物件(全路徑)
FilenameFilter介面:
過濾器中的 accept() 接受兩個引數，一個當前檔案或檔案夾所在的路徑，一個是當前檔案或檔案夾物件的名稱
boolean accept(File dir, String name) 回傳true滿足條件，回false不滿足過濾條件
當我們需要過濾檔案名稱時就可以使用 FilenameFilter 這個過濾器，當我們想對當前檔案或檔案夾進行過濾，就可以使用 FileFilter
對于一個目錄下，檔案或檔案目錄的篩選作業代碼：
不變——篩選程序
變化——篩選條件
原理分析
listFiles() 遍歷目錄的同時，獲取到了檔案名全路徑，呼叫過濾器的方法 accept()，將獲取到的路徑傳遞給 accept()，accept() 方法接收了引數，引數是 listFiles 傳遞來的，在 accept()方法中，進行判斷，如果滿足過濾條件，回傳true，否則回傳false，一旦方法回傳了true，listFiles 就將路徑保存到 File陣列中

6. 遞回遍歷全目錄

public class FileDemo {
    public static void main(String[] args) {
        File dir = new File("E:\\a");
        getAllDir(dir);
    }

    // 定義方法,實作目錄的全遍歷
    private static void getAllDir(File dir) {
        //呼叫方法listFiles()對目錄,dir進行遍歷
        File[] fileArr = dir.listFiles();
        for(File f : fileArr){
            //判斷變數f表示的路徑是不是檔案夾,是，則遞回遍歷
            if(f.isDirectory()){
                getAllDir(f);
            }else{
                System.out.println(f);
            }
        }
    }
}

二、IO流

1. 概述

IO流用來處理設備之間的資料傳輸
Java對資料的操作是通過流的方式
Java用于操作流的物件都在 IO包中（input/output）
Output操作：把記憶體中的資料存盤到持久化設備上這個動作稱為輸出（寫）
Input操作：把持久設備上的資料讀取到記憶體中的這個動作稱為輸入（讀）
流的分類：
流按流向分為兩種：
輸出流：記憶體——>外設（寫出資料）
輸入流：磁盤——>記憶體（讀入資料）
流按操作型別分為兩種：
位元組流：位元組流可以操作任何資料,因為在計算機中任何資料都是以位元組的形式存盤的
字符流：字符流只能操作純字符資料，比較方便，

2. IO流常用父類

位元組流的抽象父類：InputStream ，OutputStream
字符流的抽象父類：Reader ， Writer

三、位元組輸出流

1. 概述

java.io.OutputStream 此抽象類，是表示輸出位元組流的所有類的超類，操作的資料都是位元組

2. OutputStream 的核心方法：

void close(): 關閉此輸出流并釋放與此流有關的所有系統資源，
close的常規協定：該方法將關閉輸出流，關閉的流不能執行輸出操作，也不能重新打開，
如果流物件建立失敗了,需要關閉資源嗎？
new 物件的時候，失敗了，沒有占用系統資源；釋放資源的時候,對流物件判斷null，變數不是null,物件建立成功，需要關閉資源
write(byte[] b)：將 b.length 個位元組從指定的 byte 陣列寫入此輸出流
write(byte[] b, int off, int len)：將指定 byte 陣列中從偏移量 off 開始的 len 個位元組寫入此輸出流，
write(int b)：將指定的位元組寫入此輸出流，write 的常規協定：向輸出流寫入一個位元組，要寫入的位元組是引數 b 的八個低位，b 的 24 個高位將被忽略，

3. FileOutputStream 類

(1) 構造方法

FileOutputStream(File file) ：創建一個向指定 File 物件表示的檔案中寫入資料的檔案輸出流，
FileOutputStream(File file, boolean append)：創建一個向指定 File 物件表示的檔案中寫入資料的檔案輸出流，以追加的方式寫入，
FileOutputStream(String name) ：創建一個向具有指定名稱的檔案中寫入資料的輸出檔案流，
FileOutputStream(String name, boolean append) ：創建一個向具有指定 name 的檔案中寫入資料的輸出檔案流，以追加的方式寫入，

(2) 流物件的使用步驟：

創建流子類的物件,系結資料目的
呼叫流物件的方法write寫
close釋放資源
注意事項：流物件的構造方法,可以創建檔案，如果檔案存在，直接覆寫

public class IoDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //創建流子類的物件,系結資料目的
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:\\a.txt");
        //用write方法寫資料
        //寫一個位元組
        fos.write(100); //d

        //寫位元組陣列
        byte[] bytes = {65,66,67,68}; //ABCD
        fos.write(bytes);

        //寫位元組的一部分,開始索引，寫幾個
        fos.write(bytes,1,1); //B

        //寫入位元組陣列的簡便方式
        //寫字串
        fos.write("Hello".getBytes());
        //關閉資源
        fos.close();
    }
}

4. 檔案的續寫和換行

（1）實作資料的換行

在檔案中，寫入換行符號換行： \r\n
\r\n 可以寫在上一行的末尾, 也可以寫在下一行的開頭

fos.write("hello\r\n".getBytes());

(2）關于資料的追加寫入

默認情況下，當一個檔案輸出流物件，指向一個檔案的時候，會清空檔案內容
必須使用特殊的構造方法實作檔案的追加寫入，FileOutputStream構造方法, 的第二個引數中加入 true
//實作追加寫入：

FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file, true);

5. IO例外的處理

一些細節：
保證流物件變數，作用域足夠
catch里面處理例外
輸出例外的資訊，目的看到哪里出現了問題，停下程式,從新嘗試
如果流物件建立失敗了，需要關閉資源嗎
new 物件的時候，失敗了，沒有占用系統資源；釋放資源的時候，對流物件判斷 null；變數不是 null，物件建立成功，需要關閉資源

public class FileOutputStreamDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("c:\\file.txt");
        //try 外面宣告變數,try 里面建立物件，為了提升流物件作用域
        //定義FileOutputStream的參考
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            //創建FileOutputStream物件
            fos = new FileOutputStream(file);
            //寫出資料
            fos.write("abcde".getBytes());
        } catch (IOException e) {
            System.out.println(e.toString() + "----");
             throw new RuntimeException("檔案寫入失敗,重試");
        } finally {
            //一定要判斷fos是否為null，只有不為null時，才可以關閉資源
            if (fos != null) {
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException("關閉資源失敗");
                }
            }
        }
    }
}

四、位元組輸入流

1. 概述

java.io.InputStream: 此抽象類是表示位元組輸入流的所有類的超類，讀取任意檔案，每次只讀取1個位元組

2. 核心方法

abstract int read()：讀取一個位元組
read()方法的特點：read() 執行一次，就會自動讀取下一個位元組，回傳值是讀取到的位元組, 讀取到結尾回傳 -1

public class IoDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //創建位元組輸入流的子類物件
        FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\a.txt"); //ABCD
        //讀取一個位元組，呼叫read方法，回傳int
        //使用回圈方式，讀取檔案，回圈結束的條件：read() 回傳 -1
        int len = 0; //接收read()的回傳值
        while((len = fis.read()) != -1){
            System.out.print((char)len); //可以轉換成字符
        }
        //關閉資源
        fis.close();
    }
}

int read(byte[] b)：讀取一定數量的位元組，并將其存盤在緩沖區陣列 b 中
int read(byte[] b, int off, int len) ：讀取最多 len 個位元組，存入 byte 陣列，
陣列的作用：緩沖的作用, 提高效率
read 回傳的 int，表示讀取到多少個有效的位元組數

public class IoDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //創建位元組輸入流的子類物件
        FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\a.txt"); 
        //創建位元組陣列
        byte[] b = new byte[1024];

        int len = 0;
        while((len = fis.read(b)) != -1){
            System.out.print(new String(b,0,len)); //使用String的構造方法，轉為字串
        }
        //關閉資源
        fis.close();
    }
}

3. FileInputStream 類

（1）構造方法

為這個流物件系結資料源
FileInputStream(File file)
FileInputStream(String name)
引數：File物件和 String物件

（2）輸入流讀取檔案的步驟

創建位元組輸入流的子類物件
呼叫讀取方法 read 讀取
關閉資源

（3）讀取資料的方式：

第一種方式：一次讀取一個位元組資料
第二種方式：一次讀取一個位元組陣列
第二種方式效率更高，每次讀取都會和作業系統發生一次互動，第二種方式每次可以讀取多個資料，提高了操作效率

4、釋放資源的另一種方式


//1.第一種釋放資源的方式  closeQuietly
//釋放輸入流資源
closeQuietly(fis);
//釋放輸出流物件
closeQuietly(fos);
private static void closeQuietly(Closeable close) {
    if(close != null) {
        try {
            close.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

//2.jdk7 中引入的 try-with-resource陳述句

try(放申請資源的陳述句){

}catch() {

}

// 一旦資源的申請放在try-with-resource陳述句的（）中，那么資源會保證一定自動被釋放

五、位元組流檔案復制

1. 讀取單個位元組

public class Copy {
    public static void main(String[] args) {
        long s = System.currentTimeMillis();
        //定義兩個流的物件變數
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try{
            //建立兩個流的物件,系結資料源和資料目的
            fis = new FileInputStream("D:\\test.mp3"); //8,003,733 位元組
            fos = new FileOutputStream("d:\\test.mp3");
            //位元組輸入流,讀取1個位元組,輸出流寫1個位元組
            int len = 0 ;
            while((len = fis.read())!=-1){
                fos.write(len);
            }
        }catch(IOException e){
            System.out.println(e);
            throw new RuntimeException("檔案復制失敗");
        }finally{
            try{
                if(fos!=null)
                    fos.close();
            }catch(IOException e){
                throw new RuntimeException("釋放資源失敗");
            }finally{
                try{
                    if(fis!=null)
                        fis.close();
                }catch(IOException e){
                    throw new RuntimeException("釋放資源失敗");
                }
            }
        }
        long e = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(e-s);
    }
}
//耗時：61817

2. 讀取位元組陣列

public class Copy_1 {
    public static void main(String[] args) {
        long s = System.currentTimeMillis();
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try{
            fis = new FileInputStream("D:\\test.mp3");
            fos = new FileOutputStream("E:\\test.mp3");
            //定義位元組陣列,緩沖
            byte[] bytes = new byte[1024*10];
            //讀取陣列,寫入陣列
            int len = 0 ;
            while((len = fis.read(bytes))!=-1){
                fos.write(bytes, 0, len);
            }
        }catch(IOException e){
            System.out.println(e);
            throw new RuntimeException("檔案復制失敗");
        }finally{
            try{
                if(fos!=null)
                    fos.close();
            }catch(IOException e){
                throw new RuntimeException("釋放資源失敗");
            }finally{
                try{
                    if(fis!=null)
                        fis.close();
                }catch(IOException e){
                    throw new RuntimeException("釋放資源失敗");
                }
            }
        }
        long e = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(e-s);
    }
}
//耗時：41

六、字符輸出流

1. 概述

java.io.Writer 所有字符輸出流的超類，寫檔案，寫文本檔案

2. 方法介紹

void write(int c)：寫入單個字符
void write(String str) ：寫入字串
void write(String str, int off, int len)：寫入字串的某一部分
void write(char[] cbuf)：寫入字符陣列
abstract void write(char[] cbuf, int off, int len) ：寫入字符陣列的某一部分

3. FileWriter 類

Writer 類是抽象類，找到子類物件 FileWriter
構造方法：引數也是 File 型別物件和 String 檔案名
字符輸出流，寫資料的時候，必須要運行一個功能，重繪功能：flush()

public class WriterDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        FileWriter fw = new FileWriter("c:\\1.txt");

        //寫1個字符
        fw.write(100);
        fw.flush();

        //寫1個字符陣列
        char[] c = {'a','b','c','d','e'};
        fw.write(c);
        fw.flush();

        //寫字符陣列一部分
        fw.write(c, 2, 2);
        fw.flush();

        //寫如字串
        fw.write("hello");
        fw.flush();

        fw.close();
    }
}

七、字符輸入流

1. 概述

java.io.Reader，字符輸入流讀取文本檔案,所有字符輸入流的超類，專門讀取文本檔案

2. 方法介紹

int read()：讀取單個字符
int read(char[] cbuf)：將字符讀入陣列
abstract int read(char[] cbuf, int off, int len) ：將字符讀入陣列的某一部分
沒有讀取字串的方法

3. FileReader 類

Reader類是抽象類，找到子類物件 FileReader
構造方法：寫入的資料目的，系結資料源，引數也是 File 型別物件和 String 檔案名

public class ReaderDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        FileReader fr = new FileReader("c:\\1.txt");
        //讀字符
        /*int len = 0 ;
        while((len = fr.read())!=-1){
            System.out.print((char)len);
        }*/

        //讀陣列
        char[] ch = new char[1024];
        int len = 0 ;
        while((len = fr.read(ch))!=-1){
            System.out.print(new String(ch,0,len)); //轉字串
        }
        fr.close();
    }
}

4. flush 方法和 close 方法區別

flush()方法：用來重繪緩沖區的，重繪后可以再次寫出，只有字符流才需要重繪
close()方法：用來關閉流釋放資源的的，如果是帶緩沖區的流物件的close()方法，不但會關閉流，還會再關閉流之前重繪緩沖區，關閉后不能再寫出

八、字符流復制文本檔案

字符流復制文本檔案，必須是文本檔案
字符流查詢本機默認的編碼表，簡體中文GBK
FileReader 讀取資料源
FileWriter 寫入到資料目的

//讀取字符陣列

public class Copy_2 {
    public static void main(String[] args) {
        FileReader fr = null;
        FileWriter fw = null;
        try{
            fr = new FileReader("c:\\1.txt");
            fw = new FileWriter("d:\\1.txt");
            char[] cbuf = new char[1024];
            int len = 0 ;
            while(( len = fr.read(cbuf))!=-1){
                fw.write(cbuf, 0, len);
                fw.flush();
            }

        }catch(IOException ex){
            System.out.println(ex);
            throw new RuntimeException("復制失敗");
        }finally{
            try{
                if(fw!=null)
                    fw.close();
            }catch(IOException ex){
                throw new RuntimeException("釋放資源失敗");
            }finally{
                try{
                    if(fr!=null)
                        fr.close();
                }catch(IOException ex){
                    throw new RuntimeException("釋放資源失敗");
                }
            }
        }
    }
}

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Java 進階：Java File & IO—1

目錄

一、File 類

1. 概述

2. 構造方法

3. File 類成員方法

—創建功能—

—洗掉功能—

—重命名功能—

—判斷功能—

—基本獲取功能—

4. File類高級獲取功能

1)指定的目錄必須存在

2)指定的必須是目錄，否則容易引發 回傳陣列為null，出現NullPointerException

5. 檔案過濾器

6. 遞回遍歷全目錄

二、IO流

1. 概述

2. IO流常用父類

三、位元組輸出流

1. 概述

2. OutputStream 的核心方法：

3. FileOutputStream 類

(1) 構造方法

(2) 流物件的使用步驟：

4. 檔案的續寫和換行

（1）實作資料的換行

(2）關于資料的追加寫入

5. IO例外的處理

四、位元組輸入流

1. 概述

2. 核心方法

3. FileInputStream 類

（1）構造方法

（2）輸入流讀取檔案的步驟

（3）讀取資料的方式：

4、釋放資源的另一種方式

五、位元組流檔案復制

1. 讀取單個位元組

2. 讀取位元組陣列

六、字符輸出流

1. 概述

2. 方法介紹

3. FileWriter 類

七、字符輸入流

1. 概述

2. 方法介紹

3. FileReader 類

4. flush 方法和 close 方法區別

八、字符流復制文本檔案

2)指定的必須是目錄，否則容易引發回傳陣列為null，出現NullPointerException