Java_File类

一、File类

• 先问大家一个问题，目前你写代码时存储数据，可以用哪些方案?

答案如下图所示：可以是变量、可以是数组、可以是对象、可以是集合，但是这些数据都是存储在内存中的，只要程序执行结束，或者断点了，数据就消失了。不能永久存储。

• 有些数据要长久保存，该怎么办呢？

  答案如下图所示：可以将数据以文件的形式存在硬盘里，即使程序结束了，断点了只要硬盘没坏，数据就永久存在。
  

而现在要学习的File类，它的就用来表示当前系统下的文件（也可以是文件夹），通过File类提供的方法可以获取文件大小、判断文件是否存在、创建文件、创建文件夹等。

但是需要我们注意： File对象只能对文件进行操作，不能操作文件中的内容。要想操作文件内容就需要使用到IO流

1.1 File对象的创建

学习File类和其他类一样，第一步是创建File类的对象。 想要创建对象，我们得看File类有哪些构造方法。

下面我们演示一下，File类创建对象的代码

需求我们注意的是：路径中"\"要写成"\\"， 路径中"/"可以直接用

/**
 * 目标：掌握File创建对象，代表具体文件的方案。
 */
public class FileTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1、创建一个File对象，指代某个具体的文件。
        // 路径分隔符
        // File f1 = new File("D:/resource/ab.txt");
        // File f1 = new File("D:\\resource\\ab.txt");
        File f1 = new File("D:" + File.separator +"resource" + File.separator + "ab.txt");
        System.out.println(f1.length()); // 文件大小
 
        File f2 = new File("D:/resource");
        System.out.println(f2.length());
 
        // 注意：File对象可以指代一个不存在的文件路径
        File f3 = new File("D:/resource/aaaa.txt");
        System.out.println(f3.length());
        System.out.println(f3.exists()); // false
 
        // 我现在要定位的文件是在模块中，应该怎么定位呢？
        // 绝对路径：带盘符的
        // File f4 = new File("D:\\code\\javasepromax\\file-io-app\\src\\itheima.txt");
        // 相对路径（重点）：不带盘符，默认是直接去工程下寻找文件的。
        File f4 = new File("file-io-app\\src\\itheima.txt");
        System.out.println(f4.length());
    }
}

1.2 File判断和获取方法

各位同学，刚才我们创建File对象的时候，会传递一个文件路径过来。但是File对象封装的路径是存在还是不存在，是文件还是文件夹其实是不清楚的。好在File类提供了方法可以帮我们做判断。

话不多少，直接上代码

/**
     目标：掌握File提供的判断文件类型、获取文件信息功能
 */
public class FileTest2 {
    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
        // 1.创建文件对象，指代某个文件
        File f1 = new File("D:/resource/ab.txt");
        //File f1 = new File("D:/resource/");
 
        // 2、public boolean exists()：判断当前文件对象，对应的文件路径是否存在，存在返回true.
        System.out.println(f1.exists());
 
        // 3、public boolean isFile() : 判断当前文件对象指代的是否是文件，是文件返回true，反之。
        System.out.println(f1.isFile());

        // 4、public boolean isDirectory()  : 判断当前文件对象指代的是否是文件夹，是文件夹返回true，反之。
        System.out.println(f1.isDirectory());
    }
}

除了判断功能还有一些获取功能，看代码

File f1 = new File("D:/resource/ab.txt");
 
// 5.public String getName()：获取文件的名称（包含后缀）
System.out.println(f1.getName());
 
// 6.public long length()：获取文件的大小，返回字节个数
System.out.println(f1.length());
 
// 7.public long lastModified()：获取文件的最后修改时间。
long time = f1.lastModified();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
System.out.println(sdf.format(time));
 
// 8.public String getPath()：获取创建文件对象时，使用的路径
File f2 = new File("D:\\resource\\ab.txt");
File f3 = new File("file-io-app\\src\\itheima.txt");
System.out.println(f2.getPath());
System.out.println(f3.getPath());
 
// 9.public String getAbsolutePath()：获取绝对路径
System.out.println(f2.getAbsolutePath());
System.out.println(f3.getAbsolutePath());

1.3 创建和删除方法

我们不能不用Java代码创建一个文件或者文件夹呀？答案是有的，不光可以创建还可以删除。

File类提供了创建和删除文件的方法，话不多少，看代码。

/**
 * 目标：掌握File创建和删除文件相关的方法。
 */
public class FileTest3 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、public boolean createNewFile()：创建一个新文件（文件内容为空），创建成功返回true,反之。
        File f1 = new File("D:/resource/itheima2.txt");
        System.out.println(f1.createNewFile());
 
        // 2、public boolean mkdir()：用于创建文件夹，注意：只能创建一级文件夹
        File f2 = new File("D:/resource/aaa");
        System.out.println(f2.mkdir());
 
        // 3、public boolean mkdirs()：用于创建文件夹，注意：可以创建多级文件夹
        File f3 = new File("D:/resource/bbb/ccc/ddd/eee/fff/ggg");
        System.out.println(f3.mkdirs());
 
        // 3、public boolean delete()：删除文件，或者空文件，注意：不能删除非空文件夹。
        System.out.println(f1.delete());
        System.out.println(f2.delete());
        File f4 = new File("D:/resource");
        System.out.println(f4.delete());
    }
}

需要注意的是：

1.mkdir(): 只能创建单级文件夹、
2.mkdirs(): 才能创建多级文件夹
3.delete(): 文件可以直接删除，但是文件夹只能删除空的文件夹，文件夹有内容删除不了。

1.4 遍历文件夹方法

有人说，想获取到一个文件夹中的内容，有没有方法呀？也是有的，下面我们就学习两个这样的方法。

话不多少上代码，演示一下

/**
 * 目标：掌握File提供的遍历文件夹的方法。
 */
public class FileTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1、public String[] list()：获取当前目录下所有的"一级文件名称"到一个字符串数组中去返回。
        File f1 = new File("D:\\course\\待研发内容");
        String[] names = f1.list();
        for (String name : names) {
            System.out.println(name);
        }
 
        // 2、public File[] listFiles():（重点）获取当前目录下所有的"一级文件对象"到一个文件对象数组中去返回（重点）
        File[] files = f1.listFiles();
        for (File file : files) {
            System.out.println(file.getAbsolutePath());
        }
 
        File f = new File("D:/resource/aaa");
        File[] files1 = f.listFiles();
        System.out.println(Arrays.toString(files1));
    }
}

这里需要注意几个问题

1.当主调是文件时，或者路径不存在时，返回null
2.当主调是空文件夹时，返回一个长度为0的数组
3.当主调是一个有内容的文件夹时，将里面所有一级文件和文件夹路径放在File数组中，并把数组返回
4.当主调是一个文件夹，且里面有隐藏文件时，将里面所有文件和文件夹的路径放在FIle数组中，包含隐藏文件
5.当主调是一个文件夹，但是没有权限访问时，返回null

二、递归

为了获取文件夹中子文件夹的内容，我们就需要学习递归这个知识点。但是递归是什么意思，我们需要单独讲一下。学习完递归是什么，以及递归的执行流程之后，我们再回过头来用递归来找文件夹中子文件夹的内容。

2.1 递归算法引入

• 什么是递归？

  递归是一种算法，从形式上来说，方法调用自己的形式称之为递归。

• 递归的形式：有直接递归、间接递归，如下面的代码。

/**
 * 目标：认识一下递归的形式。
 */
public class RecursionTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        test1();
    }
 
    // 直接方法递归
    public static void test1(){
        System.out.println("----test1---");
        test1(); // 直接方法递归
    }
 
    // 间接方法递归
    public static void test2(){
        System.out.println("---test2---");
        test3();
    }
 
    public static void test3(){
        test2(); // 间接递归
    }
}
 

如果直接执行上面的代码，会进入死循环，最终导致栈内存溢出

2.2 递归算法的执行流程

为了弄清楚递归的执行流程，接下来我们通过一个案例来学习一下。

案例需求：计算n的阶乘，比如5的阶乘 = 1 * 2 * 3 * 4 * 5 ； 6 的阶乘 = 1 * 2 * 3 * 4 * 5 * 6

分析需求用递归该怎么做

假设f(n)表示n的阶乘，那么我们可以推导出下面的式子
     f(5) = 1+2+3+4+5
    f(5) = f(4)+5
    f(4) = f(3)+4
    f(3) = f(2)+3
    f(2) = f(1)+2
    f(1) = 1
总结规律：
    除了f(1) = 1; 出口
    其他的f(n) = f(n-1)+n

我们可以把f(n)当做一个方法，那么方法的写法如下

/**
 * 目标：掌握递归的应用，执行流程和算法思想。
 */
public class RecursionTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("5的阶乘是：" + f(5));
    }
 
    //求n个数的阶乘
    public static int f(int n){
        // 终结点
        if(n == 1){
            return 1;
        }else {
            return f(n - 1) * n;
        }
    }
}

这个代码的执行流程，我们用内存图的形式来分析一下，该案例中递归调用的特点是：一层一层调用，再一层一层往回返。

2.3 递归文件搜索

学习完递归算法执行流程后，最后我们回过头来。再来看一下，如果使用递归来遍历文件夹。

案例需求：在D:\\判断下搜索QQ.exe这个文件，然后直接输出。

1.先调用文件夹的listFiles方法，获取文件夹的一级内容，得到一个数组
2.然后再遍历数组，获取数组中的File对象
3.因为File对象可能是文件也可能是文件夹，所以接下来就需要判断
    判断File对象如果是文件，就获取文件名，如果文件名是`QQ.exe`则打印，否则不打印
    判断File对象如果是文件夹，就递归执行1,2,3步骤
所以：把1，2,3步骤写成方法，递归调用即可。

代码如下：

/**
 * 目标：掌握文件搜索的实现。
 */
public class RecursionTest3 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
          searchFile(new File("D:/") , "QQ.exe");
    }
 
    /**
     * 去目录下搜索某个文件
     * @param dir  目录
     * @param fileName 要搜索的文件名称
     */
    public static void searchFile(File dir, String fileName) throws Exception {
        // 1、把非法的情况都拦截住
        if(dir == null || !dir.exists() || dir.isFile()){
            return; // 代表无法搜索
        }
 
        // 2、dir不是null,存在，一定是目录对象。
        // 获取当前目录下的全部一级文件对象。
        File[] files = dir.listFiles();
 
        // 3、判断当前目录下是否存在一级文件对象，以及是否可以拿到一级文件对象。
        if(files != null && files.length > 0){
            // 4、遍历全部一级文件对象。
            for (File f : files) {
                // 5、判断文件是否是文件,还是文件夹
                if(f.isFile()){
                    // 是文件，判断这个文件名是否是我们要找的
                    if(f.getName().contains(fileName)){
                        System.out.println("找到了：" + f.getAbsolutePath());
                        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
                        runtime.exec(f.getAbsolutePath());
                    }
                }else {
                    // 是文件夹，继续重复这个过程（递归）
                    searchFile(f, fileName);
                }
            }
        }
    }
}