前情提要

2024-3-1的面试中，被面试官问到了基本没使用过的io，本人对于处理io仅限于文件上传用过。。着实回答不上来，故通过各种平台学习了io方面的知识，形成此文。

后由于io部分的比较难点的知识如：io涉及的设计模式、io的源码分析、nio的使用对当时的我过于困难，故推迟至今出文。

本文先分享对于Java文件类的使用。

在Java中，I/O流用于处理各种数据源和目标，包括文件、网络连接、内存缓冲区等。

我们一般是从用IO操作文件来步入学习，因此了解IO之前，首先要了解文件的使用。

File类的简单讲解与使用

在Java中，File用于表示文件或目录路径的抽象。这代表着无论指定路径下是否存在该目录或文件，都能去创建此指定路径下的File对象。

指定路径可以通过绝对路径或相对路径来实现。

绝对路径是包含盘符的全路径，例如maven的setting文件的默认路径C:\Users\arrayofsky\.m2。
相对路径是相较于本项目的工作路径，这个本项目的工作路径是一个比较暧昧的词汇，可以通过System.getProperty("user.dir")获取。

由于不同操作系统的路径分隔符不一样，建议通过java.io.File.separator获取路径分隔符。

如何创建File

从构造器来看，创建File的方式还是挺多的，这里只挑常用且基础的来讲。

 File(String pathname, int prefixLength)   
 File(String child, File parent)   
 File(String pathname)   
 File(String parent, String child)   
 File(File parent, String child)   
 File(URI uri)

绝对路径示例：
1. B:\\workspace\\a.txt 默认windows操作系统
2. /parent/parent2/a.txt 这也算绝对路径
相对路径示例：arrayofsky-redis/a.txt 路径为用户工作路径+相对路径
直接填文件名默认为相对路径即用户工作路径+文件名

其他的都大同小异，无非是通过字符串拼接等方式来实现，不做赘述。

演示如下：

        String property = System.getProperty("user.dir");
        File file1 = new File("parent1/parent2/test1.txt");
        File file2 = new File("/parent1/parent2/test2.txt");
        File file3 = new File("B:/parent1/paren2/test3.txt");

        System.out.println(property);
        System.out.println(file1.getAbsolutePath());
        System.out.println(file2.getAbsolutePath());
        System.out.println(file3.getAbsolutePath());

输出结果：

B:\workspace\java\arrayofsky-jvm
B:\workspace\java\arrayofskyjvm\parent1\parent2\test1.txt
B:\parent1\parent2\test2.txt
B:\parent1\paren2\test3.txt

尤其需要注意test2

获取文件信息

可以通过调用File对象的成员方法，来执行以下操作

获取文件名 getName()
获取文件绝对路径 getAbsolutePath()
获取文件父目录 getParent()
返回文件大小（字节） length()
判断文件是否存在 exists()
判断是否是一个文件 isFile()
判断是否是一个目录 isDirectory()

api比较简单，且见名知意，不做过多解释，可自行测试验证

操作文件

可以通过调用File对象的成员方法，来执行以下操作

创建一级目录 mkdir
创建多级目录 mkdirs
创建文件 createNewFile
删除文件或目录 delete
重命名文件 renameTo
遍历文件 listFiles

其中，对创建多级目录和遍历文件做以下测试及讲解：

遍历文件：

            File[] files = file.listFiles();
            for(File file1 : files){
                //执行进一步操作
            }

创建多级目录:可以把不存在的多级路径一起创建出来

		File file = new File("B:\\test1\\test2\\test3\\test4");
        try {
            boolean mkdirs = file.mkdirs();
            System.out.println(mkdirs);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
        }

小结

这样对于File类的基本使用是没有问题了。不过提到File类，就不得不提Java7推出的Files、Path、Paths类了，下面也做简单的讲解,不感兴趣可跳过，不影响后文。

Java7新特性—Files，Path，Paths的用法(可跳过)

Java7中文件IO发生了很大的变化，专门引入了很多新的类：

java.nio.file.DirectoryStream;
java.nio.file.FileSystem;
java.nio.file.FileSystems;
java.nio.file.Files;
java.nio.file.Path;
java.nio.file.Paths;
java.nio.file.attribute.FileAttribute;
java.nio.file.attribute.PosixFilePermission;
java.nio.file.attribute.PosixFilePermissions;

在java中文件或是目录习惯用java.io.File对象来表示，但是File类有很多缺陷

它的很多方法不能抛出异常
它的delete方法经常莫名其妙的失败等，旧的File类经常是程序失败的根源。

因此在Java7中有了更好的替代：java.nio.file.Path及java.nio.file.Files。

Path接口的名字非常恰当，就是表示路径的。
- API中讲Path对象可以是一个文件，一个目录，或是一个符号链接，也可以是一个根目录。
- 用法很简单。创建Path并不会创建物理文件或是目录，path实例经常引用并不存在的物理对象，要真正创建文件或是目录，需要用到Files类。
Files类是一个非常强大的类，它提供了处理文件和目录以及读取文件和写入文件的静态方法。
- 可以用它创建和删除路径、复制文件、检查路径是否存在等。
- 此外，Files还拥有创建流对象的方法。

Paths

Paths类仅由静态方法组成，通过转换路径字符串返回Path或URI。

//将路径字符串或连接到路径字符串的字符串序列转换为 Path，可以get("c:/abc");或者get("c:","abc")
//这里用了可变形参的表示方式
static Path get(String first, String... more) 

//将给定的URI转换为Path对象
static Path get(URI uri)

Path

Path就是取代File的，用于来表示文件路径和文件。

可以有多种方法来构造一个Path对象来表示一个文件路径，或者一个文件：

该接口的实现是不可变且安全的，可供多个并行线程使用。

创建Path

//和File一样，并没有实际创建路径，而是一个指向d:/users/日记5.txt路径的引用
Path path=FileSystems.getDefault().getPath("d:/users/日记5.txt");    

//Paths类提供了这个快捷方法，直接通过它的静态get方法创建path
Path path=Paths.get("d:/users/日记5.txt");                                     
Path path= = new File("d:/users/日记5.txt").toPath();

Path接口没什么判断方法，其实更多的判断和操作都在Files工具类里面

boolean isAbsolute() 
//告诉这条路是否是绝对的

boolean endsWith(Path other) 
//测试此路径是否以给定的路径结束

boolean endsWith(String other) 
//测试此路径是否以给定字符串结束，如"c:/a/banana/cat"可以以"/banana/cat"结尾，但不能以"t"结尾

boolean startsWith(Path other) 
//测试此路径是否以给定的路径开始。  

boolean startsWith(String other) 
//测试此路径是否以给定字符串开始，跟上面一样规律

Path getFileName() 
//将此路径表示的文件或目录的名称返回为 Path对象，文件名或文件夹名，不含路径

Path getName(int index) 
//返回此路径的名称元素作为 Path对象。目录中最靠近root的为0，最远的为(count-1)，count由下面的方法获得

int getNameCount() 
//返回路径中的名称元素的数量。0则只有root

Path getParent() 
//返回 父路径，如果此路径没有父返回null，如/a/b/c返回/a/b，配合下面的方法消除"."或".."

Path normalize()
//返回一个路径，该路径是冗余名称元素的消除。如消除掉"."、".."
Path getRoot() 

//返回此路径的根组分作为 Path对象，或 null如果该路径不具有根组件。如返回"c:/"

Path relativize(Path other) 
//构造此路径和给定路径之间的相对路径。有点难理解，p1-"Topic.txt",p2-"Demo.txt",p3-"/Java/JavaFX/Topic.txt",p4-"/Java/2011"；；那么p1和p2的结果是"../Demo.txt"；；p2和p1的结果是"../Topic.txt"；；p3和p4的结果是"../../2011"；；p4和p3的结果是"../JavaFX/Topic.txt"

Path resolve(String other)
//将给定的路径字符串转换为 Path。如"c:/a/b"和字符串"c.txt"的结果是"c:/a/b/c.txt"；更像是拼接

Path resolveSibling(String other) 
//将给定的路径字符串转换为 Path。如"c:/a/b.txt"和字符串"c.txt"的结果是"c:/a/c.txt"；更像是替换

Path subpath(int beginIndex, int endIndex) 
//返回一个相对的 Path ，它是该路径的名称元素的子序列，如"d:/a/b/c.txt"参数为(1,3)返回一个"b/c.txt"

Path toAbsolutePath() 
//返回表示此路径的绝对路径的 Path对象。包括盘符和文件名或文件夹名

Iterator<Path> iterator() 
//返回此路径的名称元素的迭代器。"c:/a/b/c.txt"的迭代器可以next出以下"a""b""c.txt"

File toFile() 
//返回表示此路径的File对象

Files

Files类只包含对文件，目录或其他类型文件进行操作的静态方法。主要和Path接口的对象进行配合使用

1.判断方法

static boolean exists(Path path, LinkOption... options) 
//测试文件是否存在。  

static boolean notExists(Path path, LinkOption... options) 
//测试此路径所在的文件是否不存在。  

static boolean isDirectory(Path path, LinkOption... options) 
//测试文件是否是目录。  

static boolean isExecutable(Path path) 
//测试文件是否可执行。  

static boolean isHidden(Path path) 
//告知文件是否被 隐藏 。  

static boolean isReadable(Path path) 
//测试文件是否可读。  

static boolean isRegularFile(Path path, LinkOption... options) 
//测试文件是否是具有不透明内容的常规文件。说实话，我也不太懂常规文件指的是啥

static boolean isSameFile(Path path, Path path2) 
//测试两个路径是否找到相同的文件。

static boolean isSymbolicLink(Path path) 
//测试文件是否是符号链接。//

static boolean isWritable(Path path) 
//测试文件是否可写。

2.删除方法

static boolean deleteIfExists(Path path) 
//删除文件（如果存在）。  
static void delete(Path path) 
//删除文件。

3.复制方法

static long copy(InputStream in, Path target, CopyOption... options) 
//将输入流中的所有字节复制到文件。
//关于CopyOption则是一个被继承的接口主要有枚举类StandardCopyOption和LinkOption
//   1.StandardCopyOption
//			REPLACE_EXISTING(也就是替换覆盖)
//          COPY_ATTRIBUTES(将源文件的文件属性信息复制到目标文件中)
//			ATOMIC_MOVE(原子性的复制)都是字面意思
//   2.LinkOption
//			NOFOLLOW_LINKS
static long copy(Path source, OutputStream out) 
//将文件中的所有字节复制到输出流。  
static Path copy(Path source, Path target, CopyOption... options) 
//将文件复制到目标文件。

4.移动和重命名方法

static Path move(Path source, Path target, CopyOption... options) 
//将文件移动或重命名为目标文件。

5.创建文件和文件夹方法

static Path createDirectories(Path dir, FileAttribute<?>... attrs) 
//首先创建所有不存在的父目录来创建目录。
static Path createDirectory(Path dir, FileAttribute<?>... attrs) 
//创建一个新的目录。  
static Path createFile(Path path, FileAttribute<?>... attrs) 
//创建一个新的和空的文件，如果该文件已存在失败。

6.文件属性方法

static <V extends FileAttributeView> V getFileAttributeView(Path path, 类<V> type, LinkOption... options) 
//返回给定类型的文件属性视图。指定六个视图其中一种，上面一开始有点到。拿到的xxxAttributeView会有一个跟下面一样名字的readAttributes方法来得到一个xxxAttributes真正的获取操作就全是在这个xxxAttributes类的对象里get啦
static <A extends BasicFileAttributes> A readAttributes(Path path, 类<A> type, LinkOption... options) 
//读取文件的属性作为批量操作。指定一个xxxAttributes，得到一个实例，通过里面的方法得到时间等基本属性

static Object getAttribute(Path path, String attribute, LinkOption... options) 
//读取文件属性的值。这个 String attributes 参数的语法固定是以 view-name:comma-separated-attributes 的形式；view-name指定视图名如basic,posix,acl等，不写默认为basic；有写默认要加":"；可以用"basic：*"或"*"读取所有，又或者用"basic：size，lastModifiedTime"读取大小和修改时间。具体还有那些属性可以看具体指定的类，比如basic视图就看BasicFileAttributes这个接口都有哪些方法，可以读取哪些文件属性。同理，下面的 String attributes 一样是这个理
static Map<String,Object> readAttributes(Path path, String attributes, LinkOption... options) 
//读取一组文件属性作为批量操作。
static Path setAttribute(Path path, String attribute, Object value, LinkOption... options) 
//设置文件属性的值。  

/* 下面这些也是获取属性的方法，不过还没研究到是怎么用的 */
static FileTime getLastModifiedTime(Path path, LinkOption... options) 
//返回文件的上次修改时间。  
static UserPrincipal getOwner(Path path, LinkOption... options) 
//返回文件的所有者。  
static Set<PosixFilePermission> getPosixFilePermissions(Path path, LinkOption... options) 
//返回文件的POSIX文件权限。  
static Path setLastModifiedTime(Path path, FileTime time) 
//更新文件上次修改的时间属性。  
static Path setOwner(Path path, UserPrincipal owner) 
//更新文件所有者。  
static Path setPosixFilePermissions(Path path, Set<PosixFilePermission> perms) 
//设置文件的POSIX权限。  
static long size(Path path) 
//返回文件的大小（以字节为单位）。

7.读取、编辑文件内容方法

static BufferedReader newBufferedReader(Path path) 
//打开一个文件进行阅读，返回一个 BufferedReader以高效的方式从文件读取文本。  
static BufferedReader newBufferedReader(Path path, Charset cs) 
//打开一个文件进行阅读，返回一个 BufferedReader ，可以用来以有效的方式从文件读取文本。  
static BufferedWriter newBufferedWriter(Path path, Charset cs, OpenOption... options) 
//打开或创建一个写入文件，返回一个 BufferedWriter ，可以用来以有效的方式将文本写入文件。  
static BufferedWriter newBufferedWriter(Path path, OpenOption... options) 
//打开或创建一个写入文件，返回一个 BufferedWriter以高效的方式写入文件。  
static SeekableByteChannel newByteChannel(Path path, OpenOption... options) 
//打开或创建文件，返回可访问的字节通道以访问该文件。  
static SeekableByteChannel newByteChannel(Path path, Set<? extends OpenOption> options, FileAttribute<?>... attrs) 
//打开或创建文件，返回可访问的字节通道以访问该文件。  
static InputStream newInputStream(Path path, OpenOption... options) 
//打开一个文件，返回输入流以从文件中读取。  
static OutputStream newOutputStream(Path path, OpenOption... options) 
//打开或创建文件，返回可用于向文件写入字节的输出流。  
static byte[] readAllBytes(Path path) 
//读取文件中的所有字节。  
static List<String> readAllLines(Path path) 
//从文件中读取所有行。  
static List<String> readAllLines(Path path, Charset cs) 
//从文件中读取所有行。
static Path write(Path path, byte[] bytes, OpenOption... options) 
//将字节写入文件。  
static Path write(Path path, Iterable<? extends CharSequence> lines, Charset cs, OpenOption... options) 
//将文本行写入文件。  
static Path write(Path path, Iterable<? extends CharSequence> lines, OpenOption... options) 
//将文本行写入文件。

8.遍历文件列表方法

static DirectoryStream<Path> newDirectoryStream(Path dir) 
//打开一个目录，返回一个DirectoryStream以遍历目录中的所有条目。最好用 try-with-resources 构造，可以自动关闭资源。返回的 DirectoryStream<Path> 其实可以直接使用 Iterator或者for循环 遍历每一个 dir 下面的文件或目录
static DirectoryStream<Path> newDirectoryStream(Path dir, DirectoryStream.Filter<? super Path> filter) 
//上面方法的重载，通过实现参数二(有一个 boolean accept(Path p) 方法来判断文件是否符合需要)来达到过滤的目的。如accept方法中写"return (Files.size(p) > 8192L);"来匹配大于8k的文件
static DirectoryStream<Path> newDirectoryStream(Path dir, String glob) 
//上面方法的重载，可以通过参数二作为过滤匹配出对应的文件。如 newDirectoryStream(dir, "*.java") 用于遍历目录里所有java后缀的文件

static Stream<Path> walk(Path start, FileVisitOption... options) 
//深度优先遍历。返回一个 Stream ，它通过 Path根据给定的起始文件的文件树懒惰地填充 Path 。  
static Stream<Path> walk(Path start, int maxDepth, FileVisitOption... options) 
//深度优先遍历。返回一个 Stream ，它是通过走根据给定的起始文件的文件树懒惰地填充 Path 。

static Stream<Path> list(Path dir) 
//返回一个懒惰的填充 Stream ，其元素是 Stream中的条目。返回的 Stream 里封装了一个 DirectoryStream 用于遍历。

总结

反正都是一些api级别的东西，大家只需要知道需要用File的地方建议用Path来代替。

你真的会用Java文件类吗？