一、文件的相关知识

1.文件的定义：

文件是具有符号名的，在逻辑上具有完整意义的一组相关信息项的有序序列。信息项是构成文件内容的基本单位。文件中的读指针用来记录文件当前文件之前的读取位置，它指向下一个将要读取的信息项，而写指针用来记录文件当前的写入位置，下一个将要写入的信息项被写到该处。文件是存储在硬盘上。

2.文件的用途：

2.1在运行程序的时候，产生的数据是存放在内存中的，当程序退出时，内存中的数据就不存在了，当我们想把数据长久保存的时候，一般是把数据存放在磁盘文件或存放到数据库中

2.2使用文件我们可以将数据直接存放到电脑的硬盘上，实现数据的持久化存储的目的

3.从功能来分，文件大致分为：

3.1程序文件：包括源程序文件（后追为.c），目标文件（windows环境后缀为.obj），可执行程序文件（windows环境后缀为.exe）。

3.2数据文件：文件的内容不一定是程序，而是程序运行时读写的数据，比如程序运行需要从中读取数据的文件，或者输出内容的文件。

4.文件的路径：

4.1绝对路径：

从盘符开始的路径，例如：C:\windows\system32\cmd.exe

特点：以根开头的路径、文件位置的全路径、在任何位置都可以引用

4.2相对路径：

若当前路径为C:\windows，只需输入:system32\cmd.exe，严格的相对路径写法应为：.\system32\cmd.exe，.表示当前路径，在通道情况下可以省略，只有在特殊的情况下不能省略；若当前路径为c:\program files,则要输入:   ..\windows\system32\cmd.exe,..为上级目录；若当前路径如果为c:\program files\common files，则需要输入：..\..\windows\system32\cmd.exe，就是上级目录的上级目录

特点：不以斜线开头、当前工作目录的相对位置、在特定的位置才可以引用

5.文件系统的知识：

5.1文件系统的定义：文件系统是操作系统中负责管理持久数据的子系统，说简单点，就是负责把用户的文件存到磁盘硬件中，因为即使计算机断电了，磁盘里的数据并不会丢失，所以可以持久化的保存文件。

5.2文件系统的基本组成：文件系统由三部分组成：文件系统的接口，对对象操纵和管理的软件集合，对象及属性。

5.3文件系统的作用： 从系统角度来看，文件系统是对文件存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取，当用户不再使用时撤销文件等。

二、文件IO的相关操作

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。注意，有 File 对象，并不代表真实存在该文件。

（一）、FILE类的相关知识

1.流

1.1什么是流？

流是一个抽象的概念，当Java程序需要从数据源读取数据时，会开启一个到数据源的流。数据源可以是文件，内存或者网络等。同样，当程序需要输出数据到目的地时也一样会开启一个流，数据目的地也可以是文件、内存或者网络等。流的创建是为了更方便地处理数据的输入输出。

1.2字节流：也称为原始数据，需要用户读入后进行相应的编码转换。而字符流的实现是基于自动转换的，读取数据时会把数据按照JVM的默认编码自动转换成字符。

1.3字符流：处理的单元为2个字节的Unicode字符，分别操作字符、字符数组或字符串，而字节流处理单元为1个字节，操作字节和字节数组。

总结：所以字符流是由Java虚拟机将字节转化为2个字节的Unicode字符为单位的字符而成的。

1.4.字节流可用于任何类型的对象，包括二进制对象，而字符流只能处理字符或者字符串，字节流提供了处理任何类型的IO操作的功能，但它不能直接处理Unicode字符，而字符流就可以。

总结：音频文件、图片、歌曲，就用字节流好点；如果是文本文件，用字符流更好。

2.FILE类的概述

2.1FILE类的属性：

2.2FILE类的构造方法：

2.3FILE类的方法：

2.3.1路径属性的获取

import java.io.File;
import java.io.IOException;public class Demo1 {public static void main(String[] args) throws IOException {//根据文件路径创建一个file实例，路径可以是绝对路径或者相对路径(相对路径是基于该该工程所在的位置)File f1 = new File("D:/test.txt");//绝对路径//File f1 = new File("./test.txt");//相对路径//可以发现绝对路径和相对路径执行的结果是不同的，可以自己编写代码观察//FILE对象父目录路径System.out.println(f1.getParent());//FIle对象的纯文件名称System.out.println(f1.getName());//File对象的文件路径System.out.println(f1.getPath());//File对象的绝对路径System.out.println(f1.getAbsolutePath());//File对象的修饰过的绝对路径System.out.println(f1.getCanonicalPath());}//绝对路径结果:
//    D:\
//    test.txt
//    D:\test.txt
//    D:\test.txt
//    D:\test.txt//相对路径结果:
//    .
//    test.txt
//    .\test.txt
//    D:\编程\java\javacode\2022-9-28\.\test.txt
//    D:\编程\java\javacode\2022-9-28\test.txt
}

2.3.2普通文件的创建

import java.io.File;
import java.io.IOException;
//文件的判断方法和创建
public class Demo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {//创建FILE文件对象File f2 = new File("./1.txt");// File对象描述的文件是否真实存在System.out.println(f2.exists());//File对象代表的文件是否是一个目录System.out.println(f2.isDirectory());//File对象代表的文件是否是一个普通文件System.out.println(f2.isFile());//创建文件基于当前工程所在的目录而创建,当前目录是创建该项目的位置//目录就是文件夹,不是文件//根据File对象，自动创建一个空文件。成功创建后返回trueSystem.out.println(f2.createNewFile());}
}

2.3.3普通文件的删除

import java.io.File;//文件的删除
public class Demo3 {public static void main(String[] args) {File f3 = new File("./1.txt");//判定文件是否存在System.out.println(file.exists());//删除文件f3.delete();//deleteOnExit 进程退出时删除文件//删除之后，看是否存在System.out.println(f3.exists());}
}

 2.3.4deleteOnExit的使用

import java.io.File;
import java.io.IOException;
public class Demo4{public static void main(String[] args) throws IOException {File file = new File("some-file.txt"); // 要求该文件不存在，才能看到相同的现
象System.out.println(file.exists());System.out.println(file.createNewFile());System.out.println(file.exists());file.deleteOnExit();System.out.println(file.exists());}
}//false
//true
//true
//true
//程序结束后，文件被删除了 可以自行运行代码观察

2.3.5目录的创建(单级)

//创建文件目录
import java.io.File;
import java.io.IOException;
public class Demo5 {public static void main(String[] args) throws IOException {File dir = new File("no-dir"); // 要求该目录不存在，才能看到相同的现象System.out.println(dir.isDirectory());System.out.println(dir.isFile());System.out.println(dir.mkdir());System.out.println(dir.isDirectory());System.out.println(dir.isFile());}
}

2.3.6目录的创建(多级)

import java.io.File;
import java.io.IOException;
public class Demo7{public static void main(String[] args) throws IOException {File dir = new File("some-parent\\some-dir"); // some-parent 和 somedir 都不存在System.out.println(dir.isDirectory());System.out.println(dir.isFile());System.out.println(dir.mkdir());System.out.println(dir.isDirectory());System.out.println(dir.isFile());}
}

mkdir方法无法创建多级目录，而mkdirs可以解决该问题

import java.io.File;
import java.io.IOException;
public class Demo8 {public static void main(String[] args) throws IOException {File dir = new File("some-parent\\some-dir"); // some-parent 和 somedir 都不存在System.out.println(dir.isDirectory());System.out.println(dir.isFile());System.out.println(dir.mkdirs());System.out.println(dir.isDirectory());System.out.println(dir.isFile());}
}

2.3.7文件的重命名

import java.io.File;
import java.io.IOException;//文件的重命名
public class Demo9 {public static void main(String[] args) throws IOException {//前提要存在aaa.txt才能重命名成功File srcFile = new File("aaa.txt");//aaa.txt必须存在File destFile = new File("bbb.txt");//bbb.txt不存在System.out.println(file.exists());System.out.println(dest.exists());srcFile.renameTo(destFile);System.out.println(file.exists());System.out.println(dest.exists());}
}

 2.3.8List方法的使用

import java.io.File;
import java.util.Arrays;//List的使用
public class Demo10 {public static void main(String[] args) {//列出当前目录下的所有文件File f6 = new File("./IODirectory2");//File对象代表的目录下的所有文件名String[] results = f6.list();System.out.println(Arrays.toString(results));//File对象代表的目录下的所有文件，以File对象表示File[] files = f6.listFiles();}
}

3.文件内容的读写

3.1.FileInputStream使用

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;//文件内容的读(InputStream字节流)
public class Demo11 {public static void main(String[] args) throws IOException {//InputStream是一个抽象类,只能构造一个实现该抽象类的类的实例//以字节流的形式打开文件//指定文件的路径,相对路径和绝对路径均可，会报文件没找的异常->FileNotFoundException//类似与C语言中的fOpen方法InputStream i1 = new FileInputStream("./bbb.txt");//read函数的三个版本
//read()，读取一个字节的数据，返回-1代表已经完全读完了
//read(byte[] b)，最多读取 b.length字节的数据到b中，返回实际读到的数量；-1代表以及读完了
//read(byte[] b,int off, int len)，最多读取len - off字节的数据到b中，放在从off开始，返回实际读到的数量；-1代表以及读完了//使用字节流读文件while(true){//读一个字节,读出来的每个字节都是ASCII码值int b = i1.read();//read读到文件末尾返回-1if(b == -1){break;}char res = (char)b;System.out.print(res);}//关闭文件,和打开文件配套使用，注意打开了文件一定要关闭文件i1.close();}
}

3.2.FileOutputStream的使用

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;//文件的写(OutputStream字节流)
public class Demo12 {public static void main(String[] args) throws IOException {//打开要写的文件//指定的路径可以是相对路径或者绝对路径OutputStream o1 = new FileOutputStream("./bbb.txt");//write函数：//write(int b) 写入要给字节的数据//write(byte[] b) 将b这个字符数组中的数据全部写入打开的文件中//write(byte[] b, int off,int len) 将b这个字符数组中从 off 开始的数据写入打开的文件中，一共写len个//flush函数
//我们知道 I/O 的速度是很慢的，所以,大多的OutputStream为了减少设备操作的次数，在写数据的时候都会将数据先暂时写入内存的
//一个指定区域里，直到该区域满了或者其他指定条件时才真正将数据写入设备中，这个区域一般称为缓冲区。但造成一个结果，就是我们写的
//数据，很可能会遗留一部分在缓冲区中。需要在最后或者合适的位置，调用 flush（刷新）操作，将数据刷到设备中。//写操作,打开文件存在就会把原有文件的内容清空,然后继续写入o1.write(97);o1.write(98);o1.write(99);//关闭写入的文件o1.close();}
}

3.3.FileReader的使用

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.Reader;//文件的读(Reader字符流)
public class Demo13 {public static void main(String[] args) throws IOException {//文件以字符流的形式打开Reader r1 = new FileReader("./bbb.txt");//使用字符流读文件while(true){int ret = r1.read();//读完if(ret == -1){break;}char ch = (char)ret;System.out.println(ch);}//文件的关闭r1.close();}
}

3.4.FileWriter的使用

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.Writer;//文件的写(Writer字符流)
public class Demo14 {public static void main(String[] args) throws IOException {//字符流的形式打开文件//会把原有的内容清空,再写入Writer w1 = new FileWriter("./bbb.txt");//写入文件w1.write("hello world");//关闭文件w1.close();}
}

3.5.Scanner读文件

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Scanner;//使用Scanner读文件
public class Demo15 {public static void main(String[] args) throws IOException {//Scanner读文本文件InputStream i1 = new FileInputStream("./bbb.txt");Scanner scanner =new Scanner(i1);while(scanner.hasNext()){System.out.println(scanner.next());}//如果在close之前抛出异常就可能会造成文件泄漏//因此要使用try finally或者try(with resource)去用scanner.close();i1.close();//使用这种版本可以不造成资源泄露
//        try(InputStream i1 = new FileInputStream("./bbb.txt");){
//            Scanner scanner =new Scanner(i1);
//
//            while(scanner.hasNext()){
//                System.out.println(scanner.next());
//            }
//        }
//大家可以自己选择用哪一种方式}
}

3.6.PrintWriter写文件

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;public class Demo16 {使用PrinterWriter写文件public static void main(String[] args) throws IOException {OutputStream outputStream = new FileOutputStream("./bbb.txt");PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);printWriter.println("hello world");printWriter.printf("%d\n",10);printWriter.close();outputStream.close();}
}

 三、总结

以上就是Java中文件和相关IO操作的知识，都是比较基础的知识，大家可以自己认真学习一下。