Java基础学习第二十七天（File类、IO流）

一、File类

1、IO流(Input Output)：IO技术主要的作用是解决设备与设备之间的数据传输问题。 比如： 硬盘 > 内存、内存的数据 > 硬盘上、把键盘的数据 > 内存中

2、IO技术的应用场景：导出报表、上传大头照、下载、解释xml文件 …

3、数据保存到硬盘上，该数据就可以做到永久性的保存。数据一般是以文件的形式保存到硬盘上。

4、sun使用了一个File类描述了文件或者文件夹的。File类可以描述一个文件或者一个文件夹。

5、File类的构造方法：

File(String pathname)  指定文件或者文件夹的路径创建一个File文件。  
File(File parent, String child)   根据parent抽象路径名和child路径名字符串创建一个新File实例 
File(String parent, String child) 

6、目录分隔符： 在windows机器上的目录分隔符是 \ ，在linux机器上的目录分隔符是/
注意： 在windows上面\ 与 / 都可以使用作为目录分隔符。 而且，如果写/ 的时候只需要写一个即可。

public class Demo27.1{
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("F:/a.txt"); 
        System.out.println("存在吗？ "+ file.exists()); //exists判断该文件是否存在，存在返回true，否则返回false。

        File parentFile = new File("F:\\");
        File file = new File(parentFile,"a.txt");       
        System.out.println("存在吗？ "+ file.exists()); //exists判断该文件是否存在，存在返回true，否则返回false。

        File file = new File("F:\\","a.txt");       
        System.out.println("存在吗？ "+ file.exists()); //exists判断该文件是否存在，存在返回true，否则返回false。

        File file = new File("F:"+File.separator+"a.txt"); //在linux机器上是不是一个合法路径？？？ 
        System.out.println("目录分隔符："+ File.separator);
    }   
}

7、路径问题
① 绝对路径：该文件在硬盘上的完整路径，绝对路径一般都是以盘符开头的。
② 相对路径：相对路径就是资源文件相对于当前程序所在的路径。
. 表示当前路径； .. 表示上一级路径

注意： 如果程序当前所在的路径与资源文件不是在同一个盘下面，是没法写相对路径的。

public class Demo27.2{
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File(".");
        System.out.println("当前路径是："+ file.getAbsolutePath());       
        File file2 = new File("..\\..\\a.txt");
        System.out.println("存在吗？"+ file2.exists());     
    }   
}

创建的方法	解释
createNewFile()	在指定位置创建一个空文件，成功就返回true，如果已存在就不创建然后返回false
mkdir()	在指定位置创建目录，这只会创建最后一级目录，如果上级目录不存在就抛异常
mkdirs()	在指定位置创建目录，这会创建路径中所有不存在的目录。
renameTo(File dest)	重命名文件或文件夹，也可以操作非空的文件夹，文件不同时相当于文件的剪切,剪切时候不能操作非空的文件夹。移动/重命名成功则返回true，失败则返回false

public class Demo27.3{
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File file = new File("F:\\aaa");
        System.out.println("创建成功了吗？"+file.createNewFile()); 

        File dir = new File("F:\\aaa");
        System.out.println("创建文件夹成功吗？"+dir.mkdir()); // mkdir 创建一个单级文件夹

        dir = new File("F:\\aa\\bb");
        System.out.println("创建多级文件夹："+ dir.mkdirs());   

        //renameTo()如果目标文件与源文件是在同一个路径下，那么renameTo的作用是重命名，如果目标文件与源文件不是在同一个路径下，那么renameTo的作用就是剪切，而且还不能操作文件夹 
        File destFile = new File("F:\\bbb");
        System.out.println("重命名成功？"+file.renameTo(destFile)) ;      
    }
}

删除的方法	解释
delete()	删除文件或一个空文件夹，如果是文件夹且不为空，则不能删除，成功返回true，失败返回false
deleteOnExit()	在虚拟机终止时，请求删除此抽象路径名表示的文件或目录，保证程序异常时创建的临时文件也可以被删除

判断的方法	解释
exists()	文件或文件夹是否存在
isFile()	是否是一个文件，如果不存在，则始终为false
isDirectory()	是否是一个目录，如果不存在，则始终为false
isHidden()	是否是一个隐藏的文件或是否是隐藏的目录
isAbsolute()	测试此抽象路径名是否为绝对路径名

public class Demo27.4{  
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("F:\\a.txt");
        System.out.println("删除成功吗？ "+ file.delete()); //delete方法不能用于删除非空的文件夹，delete方法会马上删除一个文件。
        file.deleteOnExit();//jvm退出的时候删除文件，一般用于删除临时文件       
        System.out.println("哈哈哈");

        File file = new File("..\\..\\a.txt");
        System.out.println("存在吗？"+ file.exists());
        System.out.println("判断是否是一个文件："+file.isFile()); //如果是文件返回true，否则返回false
        System.out.println("判断是否是一个文件夹："+ file.isDirectory()); // 是文件夹返回ture，否则返回false
        System.out.println("是隐藏的文件吗："+ file.isHidden());
        System.out.println("是绝对路径吗？"+ file.isAbsolute());
    }   
}

获取的方法	解释
getName()	获取文件或文件夹的名称，不包含上级路径
getPath()	返回绝对路径，可以是相对路径，但是目录要指定
getAbsolutePath()	获取文件的绝对路径，与文件是否存在没关系
length()	获取文件的大小（字节数），如果文件不存在则返回0L，如果是文件夹也返回0L
getParent()	返回此抽象路径名父目录的路径名字符串；如果此路径名没有指定父目录，则返回null
lastModified()	获取最后一次被修改的时间

public class Demo27.5{
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("..\\..\\a.txt");
        System.out.println("文件名："+ file.getName());
        System.out.println("获取绝对路径（假）："+ file.getPath());
        System.out.println("获取绝对路径（比较假）："+file.getAbsolutePath());
        System.out.println("获取文件的的大小(字节为单位)："+ file.length());
        System.out.println("获取文件的父路径（假）："+ file.getParent());

        //使用毫秒值转换成Date对象
        long lastModified = file.lastModified();
        Date date = new Date(lastModified); 
        SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日  HH:mm:ss");
        System.out.println("获取最后一次的修改时间(毫秒值)："+ dateFormat.format(date) );  
    }
}

文件夹相关的方法	解释
staic File[] listRoots()	列出所有的根目录（Window中就是所有系统的盘符）
list()	返回目录下的文件或者目录名，包含隐藏文件。对于文件这样操作会返回null。
listFiles()	返回目录下的文件或者目录对象（File类实例），包含隐藏文件。对于文件这样操作会返回null。
list(FilenameFilter filter)	返回指定当前目录中符合过滤条件的子文件或子目录。对于文件这样操作会返回null。
listFiles(FilenameFilter filter)	返回指定当前目录中符合过滤条件的子文件或子目录。对于文件这样操作会返回null。

public class Demo27.6{
    public static void main(String[] args) {
        File[] roots = File.listRoots(); //列出所有的根目录
        for(File file:roots){
            System.out.println(file);
        }

        File file = new File("F:\\aaa\\bbb");   
        String[] fileNames = file.list(); //把当前文件夹下面的所有子文件名与子文件夹名，存储到一个String类型的数组中返回。
        for(String fileName : fileNames){
            System.out.println(fileName);
        }

        File[] files = file.listFiles(); //把当前文件夹下面的所有子文件与子文件夹都使用了一个File对象描述，然后把这些File对象存储到一个File数组中返回
        for(File fileItem : files){
            System.out.println("文件名："+ fileItem.getName());
        }   
    }
}

8、
需求1 ：指定一个文件夹，然后列出该文件夹下面所有java文件。
需求2： 指定一个文件夹，然后列出该文件夹下面的所有子文件与文件夹，但是格式要如下
文件：
文件名1
文件名2
文件名3
..
文件夹：
文件夹名1
文件夹名2
文件夹名3
….

// 自定义一个文件名过滤器
class MyFilter implements FilenameFilter{
    @Override
    public boolean accept(File dir, String name) {
        System.out.println("文件所在目录:"+dir+" 文件名："+ name);
        return name.endsWith(".java");
    }
}
public class Demo27.7{
    public static void main(String[] args) {
        File dir = new File("F:\\1137\\day27");
        listJava(dir);      
        listFile(dir);  

        listJava2(dir); 
    }

    //列出所有的java文件
    public static void listJava(File dir){
        File[] files = dir.listFiles(); //获取到了所有的子文件
        for(File file : files){
            String fileName = file.getName();
            /*if(fileName.endsWith(".java")&&file.isFile()){
                System.out.println(fileName);
            }   */      
            /*if(fileName.matches(".+\\.java")&&file.isFile()){
                System.out.println(fileName);
            }   //正则表达式*/
        }
    }

    //列出所有文件和文件夹
    public static void listFile(File dir){
        File[] files = dir.listFiles();//获取到所有的子文件
        System.out.println("文件：");
        for(File fileItem : files){
            if(fileItem.isFile()){
                System.out.println("\t"+fileItem.getName());
            }
        }   
        System.out.println("文件夹：");
        for(File fileItem : files){
            if(fileItem.isDirectory()){
                System.out.println("\t"+fileItem.getName());
            }
        }   
    }
    public static void listJava2(File dir){
        File[] files = dir.listFiles(new MyFilter());//得到文件夹下面的所有子文件与文件夹
        for(File file : files){
            System.out.println(file.getName());
        }
    }   
}

二、IO流

1、File类是用于描述一个文件或者文件夹的。通过File对象我们可以读取文件或者文件夹的属性数据，如果我们需要读取文件的内容数据，那么我们需要使用IO流技术。

2、IO流（Input Output）
IO流解决问题： 解决设备与设备之间的数据传输问题。 内存—>硬盘 硬盘—>内存

3、IO流分类
① 如果是按照数据的流向划分：输入流、输出流
② 如果按照处理的单位划分：
字节流：字节流读取得都是文件中二进制数据，读取到二进制数据不会经过任何的处理；
字符流：字符流读取的数据是以字符为单位的。字符流也是读取文件中的二进制数据，不过会把这些二进制数据转换成我们能识别的字符。
字符流 = 字节流 + 解码

4、输入字节流
——–| InputStream：所有输入字节流的基类、抽象类
————| FileInputStream：读取文件数据的输入字节流

5、使用FileInputStream读取文件数据的步骤
找到目标文件 > 建立数据的输入通道 > 读取文件中的数据 > 关闭资源

public class Demo27.8{  
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        readTest4();
        readTest3();
        readTest2();
        readTest1();
    }

    //方式4：使用缓冲数组配合循环一起读取
    public static void readTest4() throws IOException{
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        //找到目标文件
        File file = new File("F:\\1.txt");
        //建立数据的输入通道
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file);
        //建立缓冲数组配合循环读取文件的数据
        int length = 0; //保存每次读取到的字节个数
        byte[] buf = new byte[1024]; //存储读取到的数据缓冲数组的长度一般是1024的倍数，因为与计算机的处理单位。理论上缓冲数组越大，效率越高     
        while((length = fileInputStream.read(buf))!=-1){ // read方法如果读取到了文件的末尾，那么会返回-1表示
            System.out.print(new String(buf,0,length));
        }       
        //关闭资源
        fileInputStream.close();
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("读取的时间是："+ (endTime-startTime));
    }

    //方式3：使用缓冲数组读取；缺点：无法读取完整一个文件的数据
    public static void readTest3() throws IOException{
        //找到目标文件
        File file = new File("F:\\a.txt");
        //建立数据的输入通道
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file);
        //建立缓冲字节数组，读取文件的数据
        byte[] buf = new byte[1024];  //相当于超市里面的购物车
        int length = fileInputStream.read(buf); // 如果使用read读取数据传入字节数组，那么数据是存储到字节数组中的，而这时候read方法的返回值是表示的是本次读取了几个字节数据到字节数组中
        System.out.println("length:"+ length);      
        //使用字节数组构建字符串
        String content = new String(buf,0,length);
        System.out.println("内容："+ content);
        //关闭资源
        fileInputStream.close();
    }

    //方式2：使用循环读取文件的数据
    public static void readTest2() throws IOException{
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        //找到目标文件
        File file = new File("F:\\a.txt");
        //建立数据的输入通道
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file);
        //读取文件的数据
        int content = 0; //声明该变量用于存储读取到的数据
        while((content = fileInputStream.read())!=-1){
            System.out.print((char)content);
        }
        //关闭资源
        fileInputStream.close();        
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("读取的时间是："+ (endTime-startTime));
    }

    //方式1；缺陷：无法读取完整一个文件的数据
    public static void readTest1() throws IOException{
        //找到目标文件
        File file = new File("F:\\a.txt");
        //建立数据的输入通道
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file);
        //读取文件中的数据
        int content = fileInputStream.read(); // read()读取一个字节的数据，把读取的数据返回。
        System.out.println("读到的内容是："+ (char)content);
        //关闭资源，实际上就是释放资源         
        fileInputStream.close();
    }
}

6、输出字节流
——–| OutputStream：是所有输出字节流 的父类、 抽象类
———–| FileOutStream：向文件输出数据的输出字节流

7、FileOutputStream如何使用呢？
找到目标文件 > 建立数据的输出通道 > 把数据转换成字节数组写出 > 关闭资源

8、FileOutputStream要注意的细节
① 使用FileOutputStream 的时候，如果目标文件不存在，那么会自动创建目标文件对象。
② 使用FileOutputStream写数据的时候，如果目标文件已经存在，那么会先清空目标文件中的数据，然后再写入数据。
③ 使用FileOutputStream写数据的时候, 如果目标文件已经存在，需要在原来数据基础上追加数据的时候应该使用new FileOutputStream(file,true)构造函数，第二参数为true。
④ 使用FileOutputStream的write方法写数据的时候，虽然接收的是一个int类型的数据，但是真正写出的只是一个字节的数据，只是把低八位的二进制数据写出，其他二十四位数据全部丢弃。
00000000,000000000,00000001,11111111：511
11111111：-1

public class Demo27.9{  
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        writeTest3();
        writeTest2();
        writeTest1();
    }

    //方法3：使用字节数组把数据写出
    public static void writeTest3() throws IOException{
        //找到目标文件
        File file = new File("F:\\b.txt");
        //建立数据输出通道
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(file);
        //把数据写出
        String data = "abc";
        byte[] buf = data.getBytes();
        fileOutputStream.write(buf, 0, 3); // 0 从字节数组的指定索引值开始写， 2：写出两个字节
        //关闭资源
        fileOutputStream.close();
    }

    //方法2：使用字节数组把数据写出
    public static void writeTest2() throws IOException{
        //找到目标文件
        File file = new File("F:\\b.txt");
        //建立数据输出通道
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(file,true);//有true是追加进去
        //把数据写出
        String data = "hello world";
        fileOutputStream.write(data.getBytes());
        //关闭资源
        fileOutputStream.close();
    }

    //方法1：每次只能写一个字节的数据出去
    public static void writeTest1() throws IOException{
        //找到目标文件
        File file = new File("F:\\b.txt");
        //建立数据的输出通道
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(file);
        //把数据写出
        fileOutputStream.write('h');
        fileOutputStream.write('e');
        fileOutputStream.write('l');
        fileOutputStream.write('l');
        fileOutputStream.write('o');
        //关闭资源
        fileOutputStream.close();       
    }
}

9、需求： 拷贝一张图片

public class Demo27.10 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //找到目标文件
        File inFile = new File("F:\\美女\\1.jpg");
        File destFile = new File("E:\\1.jpg");
        //建立数据的输入输出通道
        FileInputStream fileInputStream = new  FileInputStream(inFile);
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(destFile); //不需要加true，指针不会移动当初始位置
        //每新创建一个FileOutputStream的时候，默认情况下FileOutputStream 的指针是指向了文件的开始的位置。每写出一次，指向都会出现相应移动。
        //建立缓冲数据，边读边写
        byte[] buf = new byte[1024]; 
        int length = 0 ; 
        while((length = fileInputStream.read(buf))!=-1){ 
            fileOutputStream.write(buf,0,length); //写出很多次数据，所以就必须要追加
        }
        //关闭资源 原则：先开后关，后开先关
        fileOutputStream.close();
        fileInputStream.close();
    }
}

10、IO的异常处理

public class Demo27.11{
    public static void main(String[] args) {
    //  readTest(); 
        copyImage();
    }
    // 拷贝图片
    public static void copyImage() {
        FileInputStream fileInputStream = null;
        FileOutputStream fileOutputStream = null;
        try {
            // 找到目标文件
            File inFile = new File("F:\\美女\\1.jpg");
            File outFile = new File("E:\\1.jpg");
            // 建立输入输出通道
            fileInputStream = new FileInputStream(inFile);
            fileOutputStream = new FileOutputStream(outFile);
            // 建立缓冲数组，边读边写
            byte[] buf = new byte[1024];
            int length = 0;
            while ((length = fileInputStream.read(buf)) != -1) {
                fileOutputStream.write(buf, 0, length);
            }
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("拷贝图片出错...");
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            // 关闭资源
            try {
                if (fileOutputStream != null) {
                    fileOutputStream.close();
                    System.out.println("关闭输出流对象成功...");
                }
            } catch (IOException e) {
                System.out.println("关闭输出流资源失败...");
                throw new RuntimeException(e);
            } finally {
                if (fileInputStream != null) {
                    try {
                        fileInputStream.close();
                        System.out.println("关闭输入流对象成功...");
                    } catch (IOException e) {
                        System.out.println("关闭输入流对象失败...");
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }
            }
        }
    }
    public static void readTest() {
        FileInputStream fileInputStream = null;
        try {
            // 找到目标文件
            File file = new File("F:\\aaaaa.txt");
            // 建立数据输入通道
            fileInputStream = new FileInputStream(file);
            // 建立缓冲数组读取数据
            byte[] buf = new byte[1024];
            int length = 0;
            while ((length = fileInputStream.read(buf)) != -1) {
                System.out.print(new String(buf, 0, length));
            }
        } catch (IOException e) {
            //首先你要阻止后面的代码执行,而且要需要通知调用者这里出错了...
            //把IOException传递给RuntimeException包装一层，然后再抛出，这样子做的目的是为了让调用者使用变得更加灵活
            System.out.println("读取文件资源出错....");
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            try {
                if (fileInputStream != null) {
                    fileInputStream.close();
                    System.out.println("关闭资源成功...");
                }
            } catch (IOException e) {
                System.out.println("关闭资源失败...");
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }
}           

11、我们清楚读取文件数据使用缓冲数组读取效率更高，sun也知道使用缓冲数组读取效率更高，那么这时候sun给我们提供了一个缓冲输入字节流对象，让我们可以更高效率读取文件。

12、输入字节流体系
—-| InputStream 输入字节流的基类。 抽象
———-| FileInputStream 读取文件数据的输入字节流
———-| BufferedInputStream 缓冲输入字节流：缓冲输入字节流的出现主要是为了提高读取文件数据的效率，其实该类内部只不过是维护了一个8kb的字节数组而已。
注意： 凡是缓冲流都不具备读写文件的能力。

13、使用BufferedInputStream的步骤
找到目标文件 > 建立数据的输入通道 > 建立缓冲输入字节流流 > 关闭资源

public class Demo27.12{
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        readTest2();
    }   

    public static void readTest2() throws IOException{
        //找到目标文件
        File file = new File("F:\\a.txt");  
        //建立数据的输入通道
        FileInputStream fileInputStream= new FileInputStream(file);
        //建立缓冲输入字节流
        //疑问一：为什么创建BufferedInputStream的时候要传递FileInputStream？BufferedInputStream本身不具备读取文件能力，要借助FileInputStream
        BufferedInputStream bufferedInputStream= new BufferedInputStream(fileInputStream);
        //读取文件数据
        int content = 0 ;
        while((content = fileInputStream.read())!=-1){
            System.out.print((char)content);
        }           
        //读取文件数据    
        //疑问二：BufferedInputStream出现的目的是了提高读取文件的效率，但是BufferedInputStream的read方法每次读取一个字节的数据，而FileInputStreram每次也是读取一个字节的数据，那么BufferedInputStream效率高从何而来？      
        //关闭资源
        bufferedInputStream.close();//调用BufferedInputStream的close方法实际上关闭的是FileinputStream.
    }

    //读取文件的时候我们都是使用缓冲数组读取，效率会更加高
    public static void readTest() throws IOException{
        File file = new File("F:\\a.txt");
        //建立数组通道
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file);
        //建立缓冲数组读取数据
        byte[] buf = new byte[1024*8];
        int length = 0; 
        while((length = fileInputStream.read(buf))!=-1){
            System.out.print(new String(buf,0,length));
        }
        //关闭资源
        fileInputStream.close();
    }
}

14、输出字节流
——–| OutputStream 所有输出字节流的基类 抽象类
————| FileOutputStream 向文件 输出数据 的输出字节流
————| Bufferedoutputstream 缓冲输出字节流 BufferedOutputStream出现的目的是为了提高写数据的效率。 内部也是维护了一个8kb的字节数组而已。

15、BufferedOutputStream 要注意的细节
① 使用BufferedOutStream写数据的时候，它的write方法是是先把数据写到它内部维护的字节数组中。
② 使用BufferedOutStream写数据的时候，它的write方法是是先把数据写到它内部维护的字节数组中，如果需要把数据真正的写到硬盘上面，需要调用flush方法或者是close方法、 或者是内部维护的字节数组已经填满数据的时候。

public class Demo27.13{
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //找到目标文件
        File file = new File("F:\\a.txt");
        //建立数据的输出通道
        FileOutputStream  fileOutputStream = new FileOutputStream(file);
        //建立缓冲输出字节流对象
        BufferedOutputStream bufferedOutputStream  = new BufferedOutputStream(fileOutputStream);
        //把数据写出
        bufferedOutputStream.write("hello world".getBytes()); 
        //把缓冲数组中内部的数据写到硬盘上面。
        //bufferedOutputStream.flush();
        bufferedOutputStream.close();
    }   
}

15、练习： 使用缓冲输入输出字节流拷贝一个图片

public class Demo27.14{
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //找到目标文件
        File  inFile = new File("F:\\美女\\1.jpg");
        File outFile = new File("E:\\1.jpg");
        //建立数据输入输出通道
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(inFile);
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(outFile);
        //建立缓冲输入输出流
        BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(fileInputStream);
        BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(fileOutputStream);
        //边读边写
        int content = 0; 
        // int length = bufferedInputStream.read(buf);如果传入了缓冲数组，内容是存储到缓冲数组中，返回值是存储到缓冲数组中的字节个数。
        while((content = bufferedInputStream.read())!=-1){ // 如果使用read方法没有传入缓冲数组，那么返回值是读取到的内容。
            bufferedOutputStream.write(content);
            //bufferedOutputStream.flush();
        }
        //关闭资源
        bufferedInputStream.close();
        bufferedOutputStream.close();   
    }   
}