【JavaEE】文件操作 —— IO

文件操作 —— IO

1. 文件的属性

• 文件内容
• 文件大小
• 文件路径
• 文件名称

2. 文件的管理

采用树形结构进行管理。

3. 文件路径

分为两种：相对、绝对路径。

• 相对路径：相对于当前位置的路径，以“./xxx.xxx”为标志
• 绝对路径：以从盘符开始到某一级的路径

4. 输入和输出——Input/Output

输入和输出是以CPU的角度进行观察。

输出：

• 向屏幕上打印，就是打印内容从CPU流出，外设，所以是 输出。
• 向文件中写内容，就是将内容从CPU流出，到文件，所以是 输出。

输入：

• 从键盘上输入字符，就是字符从外设流入到CPU，所以是 输入。
• 从文件中读取内容，就是内容从文件流入到CPU，所以是 输入。

5. 字节和字符

按照读取输入的方式不同可以分为按照字符流、字节流两种情况。

• 字符流，按照字符编码规则，每次读取一个字符，根据指定的编码规则对读取到的字节进行解析，最终正确显示字符
• 字节流，按照字节进行读取，每次读取一个字节

方式	问题
字符流	只能操作文本文件
字节流	操作任意类型的文件

• 但是字符流如果编码格式与文件不同步，那么也可能造成乱码问题。

6. deleteOnExit

退出时删除文件，常用于临时文件的删除。

会在程序退出时将文件删除。

7. 文件内容的读写 —— 数据流

7.1 数据流的分类

数据流分为两大类，分为字符流（Reader和Writer）、字节流（InputStream和OutputStream）。

其中字符流适合使用于纯文本文件（使用记事本打开不是乱码的文件），字节流适用于任何文件。

因为字符流每次读一个字符，**根据编码规则能够自动选取读几个字节，**图像等类文件不适合；

但是字节流不论是什么文件每次就是一个字节，原原本本的进行读出。

7.2 读写文件内容

读写文件存在一种固定套路：

1. 打开文件、流
2. 读取文件
3. 关闭文件、流

代码示例:

import java.io.*;

public class test3 {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        File file = new File(".\\test.txt");

        // try with resources
        try(FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file)){
            // 写入
            String s = "qyy is the best.";
            fos.write(s.getBytes());

            // 读出
            int len = -1;
            byte[] bytes = new byte[1024];
            System.out.println(file.getAbsoluteFile() + "的内容为：");
            while((len = fis.read(bytes, 0, bytes.length)) != -1) {
                System.out.println(new String(bytes, 0, len));
            }
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }

        // 退出时删除——测试文件
        file.deleteOnExit();
    }
}

上述代码并没有使用close去关闭流，因为在这里使用了一种try with rescoures的语法，简单来说就是之前只是简单地使用try…catch进行捕获异常，这里的try语法在try后面加上了一堆括号，在里面写上需要释放资源的代码。

释放资源也可以将.close()写在finally{}中，但是上述语法更加简洁。

值得一提的是，只有实现了Closeable接口的类，才能放到try()中。比如上述的InputStream：

7.3 read方法——输出型参数

输出型参数本来是一个c/c++中常用的概念。输出型参数在c/c++中是将参数的引用写在参数位置，能够在函数运行完毕后不依赖于返回值的方式得到这个变量的值。好处：

1. 能够携带多个返回值
2. 避免在调用函数的过程中，函数未能正常返回退栈而导致的资源泄露（资源总是能够在上一级进行释放）

这里的read()方法也需要传入一个输出型参数byte[]，用来存放读取到的文件内容。

其有三个参数：

参数	说明
byte[] b	存放文件内容的输出型参数
int off	从byte[]中第几个位置开始存放，是一个偏移量（offset）
int len	读取字节的实际长度，便于构建String变量将文件内容进行输出

7.4 Scanner读取文件

Scanner在之前的使用中，均是以Scanner scanner = new Scanner(System.in)的方式进行，这种方式表示是从键盘读入，数据从键盘流入系统，利用这个原理我们同样可以使得数据从文件流向文件/外设。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;

public class test4 {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        Scanner scanner = new Scanner(new FileInputStream("test.txt"));

        while (scanner.hasNext()) {
            System.out.println(scanner.next());
        }
    }
}

运行结果：

7.4 几点说明

1. write是首先会将文件内容全部都清空，即使你并没有往文件中输入任何内容，除非添加追加参数true

2. Reader与Writer方法的使用与InputStream和OutputStream相同，不再列出

8. 文件读写基本操作

8.1 文件的查找

因为文件是以“树形”结构构建，所以文件的查找本质上是一种多叉树的遍历。

所以就少不了使用**“递归”**。

代码示例：

import java.io.File;
import java.util.regex.Pattern;

public class test5 {
    public static void main(String[] args) {
        // 文件的查找
        
        // 使用正则表达式进行匹配文件
        String regex = "qyy.*";
        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);

        File path = new File("D:\\code\\0java\\J2024_01_19");// 从D:\code\0java\J2024_01_19开始找
        searchFile(pattern, path);
    }

    private static void searchFile(Pattern targetFile, File path) {
        File[] files = path.listFiles();

        assert files != null;// 路径不能为空

        for (File file : files) {
            if (file.isFile()) {
                // 是文件——看是否匹配要查找的文件
                if (targetFile.matcher(file.getName()).matches()) {
                    System.out.println("Found: " + file.getAbsolutePath());
                }
            } else if (file.isDirectory()) {
                // 是目录——递归
                searchFile(targetFile, file);
            }else {
                // null
            }
        }
    }
}

值得一提的是，这段代码中使用了Pattern类，利用这个类可以进行正则表达式的匹配。

compile(String regex): 静态方法，用于将给定的正则表达式编译为 Pattern 对象。

matcher(CharSequence input): 用于创建一个 Matcher 对象，该对象用于在输入字符序列上执行匹配操作。

8.2 文件的复制

import java.io.*;

public class test6 {
    public static void main(String[] args) {
        // 实现文件复制
        // 从test.txt复制到同级目录下的test2.txt
        File src = new File("./test.txt");
        File dest = new File("./test2.txt");

        try(FileInputStream fis = new FileInputStream(src);
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(dest)) {
            int len = -1;
            byte[] bytes = new byte[1024];
            while ((len = fis.read(bytes, 0 ,bytes.length)) != -1) {
                String s = new String(bytes, 0, len);
                System.out.println(s);
                // 一边读，一边写
                fos.write(s.getBytes());
            }
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}