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Java File类(文件操作类)详解

Java 中,File 类是 java.io 包中唯一代表磁盘文件本身的对象,也就是说,如果希望在程序中操作文件和目录,则都可以通过 File 类来完成。File 类定义了一些方法来操作文件,如新建、删除、重命名文件和目录等。

File 类不能访问文件内容本身,如果需要访问文件内容本身,则需要使用输入/输出流。

File 类提供了如下三种形式构造方法。
  1. File(String path):如果 path 是实际存在的路径,则该 File 对象表示的是目录;如果 path 是文件名,则该 File 对象表示的是文件。
  2. File(String path, String name):path 是路径名,name 是文件名。
  3. File(File dir, String name):dir 是路径对象,name 是文件名。

使用任意一个构造方法都可以创建一个 File 对象,然后调用其提供的方法对文件进行操作。在表 1 中列出了 File 类的常用方法及说明。

表 1  File类的常用方法
方法名称 说明
boolean canRead() 测试应用程序是否能从指定的文件中进行读取
boolean canWrite() 测试应用程序是否能写当前文件
boolean delete() 删除当前对象指定的文件
boolean exists() 测试当前 File 是否存在
String getAbsolutePath() 返回由该对象表示的文件的绝对路径名
String getName() 返回表示当前对象的文件名或路径名(如果是路径,则返回最后一级子路径名)
String getParent() 返回当前 File 对象所对应目录(最后一级子目录)的父目录名
boolean isAbsolute() 测试当前 File 对象表示的文件是否为一个绝对路径名。该方法消除了不同平台的差异,可以直接判断 file 对象是否为绝对路径。在 UNIX/Linux/BSD 等系统上,如果路径名开头是一条斜线/,则表明该 File 对象对应一个绝对路径;在 Windows 等系统上,如果路径开头是盘符,则说明它是一个绝对路径。
boolean isDirectory() 测试当前 File 对象表示的文件是否为一个路径
boolean isFile() 测试当前 File 对象表示的文件是否为一个“普通”文件
long lastModified() 返回当前 File 对象表示的文件最后修改的时间
long length() 返回当前 File 对象表示的文件长度
String[] list() 返回当前 File 对象指定的路径文件列表
String[] list(FilenameFilter) 返回当前 File 对象指定的目录中满足指定过滤器的文件列表
boolean mkdir() 创建一个目录,它的路径名由当前 File 对象指定
boolean mkdirs() 创建一个目录,它的路径名由当前 File 对象指定
boolean renameTo(File) 将当前 File 对象指定的文件更名为给定参数 File 指定的路径名

File 类中有以下两个常用常量:
  • public static final String pathSeparator:指的是分隔连续多个路径字符串的分隔符,Windows 下指;。例如 java -cp test.jar;abc.jar HelloWorld
  • public static final String separator:用来分隔同一个路径字符串中的目录的,Windows 下指/。例如 C:/Program Files/Common Files

注意:可以看到 File 类的常量定义的命名规则不符合标准命名规则,常量名没有全部大写,这是因为 Java 的发展经过了一段相当长的时间,而命名规范也是逐步形成的,File 类出现较早,所以当时并没有对命名规范有严格的要求,这些都属于 Java 的历史遗留问题。

Windows 的路径分隔符使用反斜线“\”,而 Java 程序中的反斜线表示转义字符,所以如果需要在 Windows 的路径下包括反斜线,则应该使用两条反斜线或直接使用斜线“/”也可以。Java 程序支持将斜线当成平台无关的路径分隔符。

假设在 Windows 操作系统中有一文件 D:\javaspace\hello.java,在 Java 中使用的时候,其路径的写法应该为 D:/javaspace/hello.java 或者 D:\\javaspace\\hello.java

获取文件属性

在 Java 中获取文件属性信息的第一步是先创建一个 File 类对象并指向一个已存在的文件, 然后调用表 1 中的方法进行操作。

例 1

假设有一个文件位于 C:\windows\notepad.exe。编写 Java 程序获取并显示该文件的长度、是否可写、最后修改日期以及文件路径等属性信息。实现代码如下:
public class Test02 {
    public static void main(String[] args) {
        String path = "C:/windows/"; // 指定文件所在的目录
        File f = new File(path, "notepad.exe"); // 建立File变量,并设定由f变量引用
        System.out.println("C:\\windows\\notepad.exe文件信息如下:");
        System.out.println("============================================");
        System.out.println("文件长度:" + f.length() + "字节");
        System.out.println("文件或者目录:" + (f.isFile() ? "是文件" : "不是文件"));
        System.out.println("文件或者目录:" + (f.isDirectory() ? "是目录" : "不是目录"));
        System.out.println("是否可读:" + (f.canRead() ? "可读取" : "不可读取"));
        System.out.println("是否可写:" + (f.canWrite() ? "可写入" : "不可写入"));
        System.out.println("是否隐藏:" + (f.isHidden() ? "是隐藏文件" : "不是隐藏文件"));
        System.out.println("最后修改日期:" + new Date(f.lastModified()));
        System.out.println("文件名称:" + f.getName());
        System.out.println("文件路径:" + f.getPath());
        System.out.println("绝对路径:" + f.getAbsolutePath());
    }
}
在上述代码中 File 类构造方法的第一个参数指定文件所在位置,这里使用C:/作为文件的实际路径;第二个参数指定文件名称。创建的 File 类对象为 f,然后通过 f 调用方法获取相应的属性,最终运行效果如下所示。
C:\windows\notepad.exe文件信息如下:
============================================
文件长度:193536字节
文件或者目录:是文件
文件或者目录:不是目录
是否可读:可读取
是否可写:可写入
是否隐藏:不是隐藏文件
最后修改日期:Mon Dec 28 02:55:19 CST 2016
文件名称:notepad.exe
文件路径:C:\windows\notepad.exe
绝对路径:C:\windows\notepad.exe

创建和删除文件

File 类不仅可以获取已知文件的属性信息,还可以在指定路径创建文件,以及删除一个文件。创建文件需要调用 createNewFile() 方法,删除文件需要调用 delete() 方法。无论是创建还是删除文件通常都先调用 exists() 方法判断文件是否存在。

例 2

假设要在 C 盘上创建一个 test.txt 文件,程序启动时会检测该文件是否存在,如果不存在则创建;如果存在则删除它再创建。

实现代码如下:
public class Test03 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File f = new File("C:\\test.txt"); // 创建指向文件的File对象
        if (f.exists()) // 判断文件是否存在
        {
            f.delete(); // 存在则先删除
        }
        f.createNewFile(); // 再创建
    }
}
运行程序之后可以发现,在 C 盘中已经创建好了 test.txt 文件。但是如果在不同的操作系统中,路径的分隔符是不一样的,例如:
  • Windows 中使用反斜杠\表示目录的分隔符。
  • Linux 中使用正斜杠/表示目录的分隔符。

那么既然 Java 程序本身具有可移植性的特点,则在编写路径时最好可以根据程序所在的操作系统自动使用符合本地操作系统要求的分隔符,这样才能达到可移植性的目的。要实现这样的功能,则就需要使用 File 类中提供的两个常量。

代码修改如下:
public static void main(String[] args) throws IOException {
    String path = "C:" + File.separator + "test.txt"; // 拼凑出可以适应操作系统的路径
    File f = new File(path);
    if (f.exists()) // 判断文件是否存在
    {
        f.delete(); // 存在则先删除
    }
    f.createNewFile(); // 再创建
}
程序的运行结果和前面程序一样,但是此时的程序可以在任意的操作系统中使用。

注意:在操作文件时一定要使用 File.separator 表示分隔符。在程序的开发中,往往会使用 Windows 开发环境,因为在 Windows 操作系统中支持的开发工具较多,使用方便,而在程序发布时往往是直接在 Linux 或其它操作系统上部署,所以这时如果不使用 File.separator,则程序运行就有可能存在问题。关于这一点我们在以后的开发中一定要有所警惕。

创建和删除目录

File 类除了对文件的创建和删除外,还可以创建和删除目录。创建目录需要调用 mkdir() 方法,删除目录需要调用 delete() 方法。无论是创建还是删除目录都可以调用 exists() 方法判断目录是否存在。

例 3

编写一个程序判断 C 盘根目录下是否存在 config 目录,如果存在则先删除再创建。实现代码如下:
public class Test04 {
    public static void main(String[] args) {
        String path = "C:/config/"; // 指定目录位置
        File f = new File(path); // 创建File对象
        if (f.exists()) {
            f.delete();
        }
        f.mkdir(); // 创建目录
    }
}

遍历目录

通过遍历目录可以在指定的目录中查找文件,或者显示所有的文件列表。File 类的 list() 方法提供了遍历目录功能,该方法有如下两种重载形式。

1. String[] list()

该方法表示返回由 File 对象表示目录中所有文件和子目录名称组成的字符串数组,如果调用的 File 对象不是目录,则返回 null。

提示:list() 方法返回的数组中仅包含文件名称,而不包含路径。但不保证所得数组中的相同字符串将以特定顺序出现,特别是不保证它们按字母顺序出现。

2. String[] list(FilenameFilter filter)

该方法的作用与 list() 方法相同,不同的是返回数组中仅包含符合 filter 过滤器的文件和目录,如果 filter 为 null,则接受所有名称。

例 4

假设要遍历 C 盘根目录下的所有文件和目录,并显示文件或目录名称、类型及大小。使用 list() 方法的实现代码如下:
public class Test05 {
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("C:/"); // 建立File变量,并设定由f变量变数引用
        System.out.println("文件名称\t\t文件类型\t\t文件大小");
        System.out.println("===================================================");
        String fileList[] = f.list(); // 调用不带参数的list()方法
        for (int i = 0; i < fileList.length; i++) { // 遍历返回的字符数组
            System.out.print(fileList[i] + "\t\t");
            System.out.print((new File("C:/", fileList[i])).isFile() ? "文件" + "\t\t" : "文件夹" + "\t\t");
            System.out.println((new File("C:/", fileList[i])).length() + "字节");
        }
    }
}

由于 list() 方法返回的字符数组中仅包含文件名称,因此为了获取文件类型和大小,必须先转换为 File 对象再调用其方法。如下所示的是实例的运行效果:
文件名称  文件类型  文件大小
===================================================
$Recycle.Bin  文件夹  4096字节
Documents and Settings  文件夹  0字节
Download  文件夹  0字节
DRIVERS  文件夹  0字节
FibocomLog  文件夹  0字节
Gateface  文件夹  0字节
GFPageCache  文件夹  0字节
hiberfil.sys  文件  3375026176字节
Intel  文件夹  0字节
KuGou  文件夹  0字节
logs  文件夹  0字节
msdia80.dll  文件  904704字节
MSOCache  文件夹  0字节
MyDownloads  文件夹  0字节
MyDrivers  文件夹  0字节
news.template  文件  417字节
NVIDIA  文件夹  0字节
OneDriveTemp  文件夹  0字节
opt  文件夹  0字节
pagefile.sys  文件  6442450944字节
PerfLogs  文件夹  0字节
Program Files  文件夹  12288字节
Program Files (x86)  文件夹  8192字节
ProgramData  文件夹  12288字节
QMDownload  文件夹  0字节
Recovery  文件夹  0字节
swapfile.sys  文件  268435456字节
System Volume Information  文件夹  12288字节
Users  文件夹  4096字节
Windows  文件夹  16384字节

例 5

假设希望只列出目录下的某些文件,这就需要调用带过滤器参数的 list() 方法。首先需要创建文件过滤器,该过滤器必须实现 java.io.FilenameFilter 接口,并在 accept() 方法中指定允许的文件类型。

如下所示为允许 SYS、TXT 和 BAK 格式文件的过滤器实现代码:
public class ImageFilter implements FilenameFilter {
    // 实现 FilenameFilter 接口
    @Override
    public boolean accept(File dir, String name) {
        // 指定允许的文件类型
        return name.endsWith(".sys") || name.endsWith(".txt") || name.endsWith(".bak");
    }
}
上述代码创建的过滤器名称为 ImageFilter,接下来只需要将该名称传递给 list() 方法即可实现筛选文件。如下所示为修改后的 list() 方法,其他代码与例 4 相同,这里不再重复。

String fileList[] = f.list(new ImageFilter());


再次运行程序,遍历结果如下所示:
文件名称        文件类型        文件大小
===================================================
offline_FtnInfo.txt        文件        296字节
pagefile.sys        文件        8436592640字节

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