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File对象

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在计算机系统中,文件是非常重要的存储方式。Java的标准库java.io提供了File对象来操作文件和目录。

要构造一个File对象,需要传入文件路径:

import java.io.*;
----
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("C:\\Windows\\notepad.exe");
        System.out.println(f);
    }
}

构造File对象时,既可以传入绝对路径,也可以传入相对路径。绝对路径是以根目录开头的完整路径,例如:

File f = new File("C:\\Windows\\notepad.exe");

注意Windows平台使用\作为路径分隔符,在Java字符串中需要用\\表示一个\。Linux平台使用/作为路径分隔符:

File f = new File("/usr/bin/javac");

传入相对路径时,相对路径前面加上当前目录就是绝对路径:

// 假设当前目录是C:\Docs
File f1 = new File("sub\\javac"); // 绝对路径是C:\Docs\sub\javac
File f3 = new File(".\\sub\\javac"); // 绝对路径是C:\Docs\sub\javac
File f3 = new File("..\\sub\\javac"); // 绝对路径是C:\sub\javac

可以用.表示当前目录,..表示上级目录。

File对象有3种形式表示的路径,一种是getPath(),返回构造方法传入的路径,一种是getAbsolutePath(),返回绝对路径,一种是getCanonicalPath,它和绝对路径类似,但是返回的是规范路径。

什么是规范路径?我们看以下代码:

import java.io.*;
----
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File f = new File("..");
        System.out.println(f.getPath());
        System.out.println(f.getAbsolutePath());
        System.out.println(f.getCanonicalPath());
    }
}

绝对路径可以表示成C:\Windows\System32\..\notepad.exe,而规范路径就是把...转换成标准的绝对路径后的路径:C:\Windows\notepad.exe

因为Windows和Linux的路径分隔符不同,File对象有一个静态变量用于表示当前平台的系统分隔符:

System.out.println(File.separator); // 根据当前平台打印"\"或"/"

文件和目录

File对象既可以表示文件,也可以表示目录。特别要注意的是,构造一个File对象,即使传入的文件或目录不存在,代码也不会出错,因为构造一个File对象,并不会导致任何磁盘操作。只有当我们调用File对象的某些方法的时候,才真正进行磁盘操作。

例如,调用isFile(),判断该File对象是否是一个已存在的文件,调用isDirectory(),判断该File对象是否是一个已存在的目录:

import java.io.*;
----
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File f1 = new File("C:\\Windows");
        File f2 = new File("C:\\Windows\\notepad.exe");
        File f3 = new File("C:\\Windows\\nothing");
        System.out.println(f1.isFile());
        System.out.println(f1.isDirectory());
        System.out.println(f2.isFile());
        System.out.println(f2.isDirectory());
        System.out.println(f3.isFile());
        System.out.println(f3.isDirectory());
    }
}

File对象获取到一个文件时,还可以进一步判断文件的权限和大小:

  • boolean canRead():是否可读;
  • boolean canWrite():是否可写;
  • boolean canExecute():是否可执行;
  • long length():文件字节大小。

对目录而言,是否可执行表示能否列出它包含的文件和子目录。

创建和删除文件

当File对象表示一个文件时,可以通过createNewFile()创建一个新文件,用delete()删除该文件:

File file = new File("/path/to/file");
if (file.createNewFile()) {
    // 文件创建成功:
    // TODO:
    if (file.delete()) {
        // 删除文件成功:
    }
}

有些时候,程序需要读写一些临时文件,File对象提供了createTempFile()来创建一个临时文件,以及deleteOnExit()在JVM退出时自动删除该文件。

import java.io.*;
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public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File f = File.createTempFile("tmp-", ".txt"); // 提供临时文件的前缀和后缀
        f.deleteOnExit(); // JVM退出时自动删除
        System.out.println(f.isFile());
        System.out.println(f.getAbsolutePath());
    }
}

遍历文件和目录

当File对象表示一个目录时,可以使用list()listFiles()列出目录下的文件和子目录名。listFiles()提供了一系列重载方法,可以过滤不想要的文件和目录:

import java.io.*;
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public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File f = new File("C:\\Windows");
        File[] fs1 = f.listFiles(); // 列出所有文件和子目录
        printFiles(fs1);
        File[] fs2 = f.listFiles(new FilenameFilter() { // 仅列出.exe文件
            public boolean accept(File dir, String name) {
                return name.endsWith(".exe"); // 返回true表示接受该文件
            }
        });
        printFiles(fs2);
    }

    static void printFiles(File[] files) {
        System.out.println("==========");
        if (files != null) {
            for (File f : files) {
                System.out.println(f);
            }
        }
        System.out.println("==========");
    }
}

和文件操作类似,File对象如果表示一个目录,可以通过以下方法创建和删除目录:

  • boolean mkdir():创建当前File对象表示的目录;
  • boolean mkdirs():创建当前File对象表示的目录,并在必要时将不存在的父目录也创建出来;
  • boolean delete():删除当前File对象表示的目录,当前目录必须为空才能删除成功。

Path

Java标准库还提供了一个Path对象,它位于java.nio.file包。Path对象和File对象类似,但操作更加简单:

import java.io.*;
import java.nio.file.*;
----
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Path p1 = Paths.get(".", "project", "study"); // 构造一个Path对象
        System.out.println(p1);
        Path p2 = p1.toAbsolutePath(); // 转换为绝对路径
        System.out.println(p2);
        Path p3 = p2.normalize(); // 转换为规范路径
        System.out.println(p3);
        File f = p3.toFile(); // 转换为File对象
        System.out.println(f);
        for (Path p : Paths.get("..").toAbsolutePath()) { // 可以直接遍历Path
            System.out.println("  " + p);
        }
    }
}

如果需要对目录进行复杂的拼接、遍历等操作,使用Path对象更方便。

练习

请利用File对象列出指定目录下的所有子目录和文件,并按层次打印。

例如,输出:

Documents/
  word/
    1.docx
    2.docx
    work/
      abc.doc
  ppt/
  other/

如果不指定参数,则使用当前目录,如果指定参数,则使用指定目录。

io-file

小结

Java标准库的java.io.File对象表示一个文件或者目录:

  • 创建File对象本身不涉及IO操作;
  • 可以获取路径/绝对路径/规范路径:getPath()/getAbsolutePath()/getCanonicalPath()
  • 可以获取目录的文件和子目录:list()/listFiles()
  • 可以创建或删除文件和目录。

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