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File和IO

news 2026/7/1 23:49:33

元数据与文件读写

Java 的 File 表示文件的元数据。元数据是什么？元数据就是描述数据的数据。文件的元数据就是文件名、文件大小、文件路径等信息。

要读写文件内容，需要用到 Java 的 IO 流，而 IO 流需要提供 File 对象。

File 的常用方法

File 的构造方法需要提供文件的路径，支持绝对路径、相对路径以及网络路径，不过这个路径可以不存在。

boolean exists()：判断传入的路径是否对应一个真实存在的文件
- 如果不存在则可以新建文件
  - boolean createNewFile()，新建文件也只会创建文件，文件可以没有后缀
  - boolean mkdir()，创建单级目录
  - boolean mkdirs()，创建多级目录
- 如果文件存在，可以判断是文件夹还是文件，如果文件不存在则这两个方法都返回 false
  - boolean isFile()
  - boolean isDirectory()
获取文件信息
- String getAbsolutePath()，返回文件的绝对路径
- String getPath()，返回构造方法中传入的路径
- String getParent()，返回父级路径字符串
- File getParentFile()，返回父级路径 File 对象
- String getName()，返回文件夹名称、文件名（有后缀带后缀）
- long length()，返回文件的大小（字节），如果是文件夹也有返回值但是不正确
- long lastModified()：最近修改的时刻
文件权限相关
- boolean canRead()
- boolean canWrite()
- boolean isHidden()
list，如果 File 对象不存在、File 对象不是文件夹、File 对象需要的权限不足返回 null，否则返回文件夹下的所有文件（如果是空文件夹则返回一个空数组）
- String[] list()
- File[] listFiles()
危险操作
- boolean delete()，删除文件和空目录，不走回收站
- boolean renameTo(File dest)，重命名或者移动文件，原文件不会保留

基础 IO 流

基础 IO 流可以分成字节流、字符流、输入流和输出流。两两组合就得到了四种搭配：

字节输入流：InputStream
- int read()：每次读取一个字节，取值在 [0, 255] 区间，读完返回 -1。
- int read(byte[] b) : 读取是尽量将数组填满，返回实际读取的字节数，读完返回-1。
- int read(byte[] b, int off, int len)：跟上一个方法一样，只不过加了一个偏移量，返回实际读取的字节数，读完返回-1。
- void close()
字节输出流：OutputStream
- void write(int b)：每次写一个字节
- void write(byte[] b)：一个字节一个字节写效率太低，每次写一整组的字节数据
- void write(byte[] b, int off, int len)
- void flush()
- void close()
字符输入流：Reader
- int read()
- int read(char[] cbuf)
- int read(char[] cbuf, int off, int len)
- void close()
字符输出流：Writer
- void write(int c)
- void write(char[] cbuf)
- void write(char[] cbuf, int off, int len)
- void write(String str)
- void write(String str, int off, int len)
- void flush()
- void close()

InputStream、OutputStream、Reader、Writer 都是抽象类，都实现了 Closeable 接口，输出流额外实现了 Flushable 接口。

字符流拥有一个长度为 8192 的字节数组缓冲区，充当了内存的作用，Java 程序先将数据读入缓冲区之后每次再到缓冲区中读，写数据的时候先将数据写到缓冲区中，缓冲区写满了就刷盘。输出流的 flush 方法可以主动将缓冲区的数据刷盘。

拷贝文件的示例代码如下，InputStream、OutputStream、Reader、Writer 都是抽象类，需要用到实现类 FileInputStream、FileOutputStream、FileReader、FileWriter。

public void test() throws IOException { File source = new File("C:\\Users\\admin\\Downloads\\python.md"); File dest = new File("C:\\Users\\admin\\Documents\\python.md"); FileInputStream fis = new FileInputStream(source); // 输出流的append参数表示是追加写还是覆盖写，默认是false也就是覆盖写 FileOutputStream fos = new FileOutputStream(dest, true); int res; while (true) { res = fis.read(); if (res == -1) break; fos.write(res); } fos.close(); fis.close(); }

不基础 IO 流

1.缓冲流

BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter，需要传入基础 IO 流对象。

字节缓冲流新增了长度为 8192 的字节数组；而字符缓冲流的缓冲区从长度为 8192 的字节数组升级成了字符数据，长度不变。

字符缓冲流新增了两个方法：

String readLine()：一次读取一行，遇到换行符结束，读完返回 null
void newLine()：换行

这两个方法可以区分不同操作系统的换行符。

2.序列化流

将 Java 对象转成字节数组，可以在不同设备之间进行传输。

只有字节流，没有字符流
Java 对象所属的类必须实现 Serializable 接口，这是一个标记性空接口，里面没有抽象方法
固定 private static final long serialVersionUID 属性
- private，外部不可见
- static，版本号是跟类相关的属性，跟对象没关系
- final，常量不可二次修改
- long serialVersionUID，按英语的说法是固定搭配

如果某个属性不想被序列化，可以用 transient 瞬态关键字修饰，反序列化后得到的值是 0 或 null。

public void test() throws IOException, ClassNotFoundException { File file = new File("C:\\Users\\admin\\Documents\\1.txt"); String str = "1234"; // 序列化：将Java对象转成字节数据 FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos); oos.writeObject(str); oos.close(); // 反序列化：将字节数据转成Java对象 FileInputStream fis = new FileInputStream(file); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis); String s = (String) ois.readObject(); ois.close(); // 只关序列化流就可以了，像这些需要传入IO流对象的实例对象在调用close方法时会自动将传入的IO流对象一起关闭 System.out.println(s); }

在我们之前学习的 IO 流中，会返回 -1，返回 null 表示读完了。

但是序列化流不会进行提醒，如果写入了 10 个对象，但是进行了 11 次读取操作就会直接报错，非常粗暴。

比较好的做法是将实例对象存入集合中，然后将集合对象序列化。

3.打印流

打印流可以做到原样输出，在方法中传递什么参数，就直接输出到文件中。如果传入的是一个对象，将这个对象的 toString 方法的返回值输出到文件中。

打印流的特点是只支持输出流：PrintStream、PrintWriter。

void print()
void println()
void printf(String format, Object... args)，跟 C 语言的 printf 用法差不多

4.转换流

InputStreamReader：字节输入流 -> 字符输入流，传入 InputStream，但是能调用字符流的方法

InputStreamReader(InputStream in)
InputStreamReader(InputStream in, String charsetName)

OutputStreamWriter：字节输出流 -> 字符输出流，传入 OutputStream，但是能调用字符流的方法

OutputStreamWriter(OutputStream in)
OutputStreamWriter(OutputStream in, String charsetName)

将 UTF8 编码的文件读取到程序中，用 GBK 编码写入到新文件中。

public static void main(String[] args) throws IOException { InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("C:\\Users\\admin\\Downloads\\1.txt"), "UTF8"); OutputStreamWriter isw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("C:\\Users\\admin\\Downloads\\2.txt"), "GBK"); char[] arr = new char[256]; int len = 0; while ((len = isr.read(arr)) != -1) { System.out.println(new String(arr, 0, len)); isw.write(arr, 0, len); } isw.close(); isr.close(); }