一、文件的基本知识

1.1 文件的基本概念：

我们先来认识狭义上的文件（file）。针对硬盘这种持久化存储的 I/O 设备，当我们想要进行数据保存时，往往不是保存成一个整体，而是独立成一个个的单位进行保存，这个独立的单位就被抽象成文件的概念，就类似办公桌上的⼀份份真实的文件一般。

文件除了有数据内容之外，还有一部分信息，例如文件名、文件类型、文件大小等并不作为文件的数据而在，我们把这部分信息可以视为文件的元信息。

1.2 树型结构组织和目录：

同时，随着文件越来越多，对文件的系统管理也被提上了日程，如何进行文件的组织呢，一种合乎自然的想法出现了，就是按照层级结构进行组织，也就是我们数据结构中学习过的树形结构。这样，一种专门用来存放管理信息的特殊文件诞生了，也就是我们平时所谓文件夹（folder）或者目录（directory）的概念。

1.3 文件路径（Path）：

如何在文件系统中如何定位我们的⼀个唯一的文件就成为当前要解决的问题，但这难不倒计算机科学家，因为从树型结构的角度来看，树中的每个结点都可以被一条从根开始，一直到达结点的路径所描述，而这种描述方式就被称为文件的绝对路径（absolute path）。

在 windows 上以盘符为开头的路径称为 “绝对路径”。

除了可以从根开始进行路径的描述，我们可以从任意结点出发，进行路径的描述，而这种描述方式就被称为相对路径（relative
path），相对于当前所在结点的一条路径。

注意：目录和目录之间，使用 /（正斜杠） 或者 \（反斜杠） 进行分隔，但是这个事情只是局限在 windows 上。而 Linux ，Mac，IOS，Android 都是按照 / 来进行表示的（不支持 \ 的方式）。因此在日常开发中，推荐大家使用 / 而不是 \ 。这样写还有一个好处： \ 在字符串常量中，就会涉及到转义字符的概念，这样 \ 两个才能表示一个 \ ，这样太麻烦了。

给大家举个打开 QQ 的栗子：

绝对路径：D:/program/qq.exe

相对路径：./qq.exe

在相对路径中 ’ . '，表示当前所在的位置。如果需要返回上一级目录可以通过 …/ 来进行返回。

1.4 二进制文件 VS 文本文件：

即使是普通文件，根据其保存数据的不同，也经常被分为不同的类型，我们一般简单的划分为文本文件和二进制文件，分别指代保存被字符集编码的文本和按照标准格式保存的非被字符集编码过的文件。

如何区分二进制文件和文本文件呢？

一个简单粗暴的有效方法：使用记事本打开看看，如果不是乱码就是文本文件，如果是乱码，就是二进制文件。（文本文件是给人看的，二进制文件是给程序看的）

下图就是一个二进制文件用记事本打开的情况（乱码）。

1.5 其它：

• Windows 操作系统上，会按照文件名中的后缀来确定文件类型以及该类型文件的默认打开程序。但这个习俗并不是通用的，在 OSX、Unix、Linux 等操作系统上，就没有这样的习惯，一般不对文件类型做如此精确地分类。
  

• 文件由于被操作系统进行了管理，所以根据不同的用户，会赋予用户不同的对待该文件的权限，⼀般地可以认为有可读、可写、可执行权限。

• Windows 操作系统上，还有一类文件比较特殊，就是平时我们看到的快捷方式（shortcut），这种文件只是对真实文件的一种引用而已。其他操作系统上也有类似的概念，例如，软链接(softlink)等。

最后，很多操作系统为了实现接口的统一性，将所有的 I/O 设备都抽象成了文件的概念，使用这一理念最为知名的就是 Unix、Linux 操作系统万物皆文件。

二、Java 操作文件

在本节内容中，我们主要涉及文件的元信息、路径的操作，暂时不涉及关于文件中内容的读写操作。这里主要涉及到的类为 File 类。

2.1 方法说明：

• 属性：

修饰符及类型	属性	说明
static String	pathSeparator	依赖于系统的路径分隔符，String 类型的表示。
static char	pathSeparator	依赖于系统的路径分隔符，char类型的表示。

Java 为了能够跨平台，专门提供的变量（如果是 windows 版本的 JDK 就是 \，如果是 Linux / mac 版本的就是 /）。但是其实这个东西没啥用，我们统一使用 / 即可支持不同系统。

• 构造方法：

方法名	说明
File(File parent，String child)	根据父目录 + 孩子文件路径，创建一个新的 File 实例。
File(String pathname)	根据文件路径创建⼀个新的 File 实例，路径可以是绝对路径或者相对路径。
File(String parent, String child)	根据父目录 + 孩子文件路径，创建⼀个新的 File 实例，父目录用路径表示。

我们最常使用的是第二个构造方法，字符串类型的路径，绝对路径 / 相对路径都是可以的。注意：相对路径，如果没有特定设置（在 idea 上可以设置），默认是从 Java 文件所在位置开始。

• 普通方法：

返回值	方法名	说明
String	getParent()	返回 File 对象的父目录文件路径。
String	getName()	返回 FIle 对象的纯文件名称。
String	getPath()	返回 File 对象的文件路径。
String	getAbsolutePath()	返回 File 对象的绝对路径。
String	getCanonicalPath()	返回 File 对象的修饰过的绝对路径。
boolean	exists()	判断 File 对象描述的文件是否真实存在。
boolean	isDirectory()	判断 File 对象代表的文件是否是⼀个目录。
boolean	isFile()	判断 File 对象代表的文件是否是⼀个普通文件。
boolean	createNewFile()	根据 File 对象，自动创建⼀个空文件。成功创建后返回 true。
boolean	delete()	根据 File 对象，删除该文件。成功删除后返回 true。
void	deleteOnExit()	根据 File 对象，标注文件将被删除，删除动作会到 JVM 运行结束时才会进行。
String[]	list()	返回 File 对象代表的目录下的所有文件名。
File[]	listFiles()	返回 File 对象代表的目录下的所有文件，以 File 对象表示。
boolean	mkdir()	创建 File 对象代表的目录。
boolean	mkdirs()	创建 File 对象代表的目录，如果必要，会创建中间目录。
boolean	renameTo(File dest)	进行文件改名，也可以视为我们平时的剪切、粘贴操作。
boolean	canRead()	判断用户是否对文件有可读权限。
boolean	canWrite()	判断用户是否对文件有可写权限。

如上就是我们 File 类的一些常用方法，虽然很多，但是基本都要掌握😭。

2.2 使用演示：

• 示例1：观察 get 系列的特点和差异。

代码如下：

import java.io.*;
public class boke1 {public static void main(String[] args) throws IOException {File file = new File("./text.txt");System.out.println(file.getParent());System.out.println(file.getName());System.out.println(file.getPath());System.out.println(file.getAbsolutePath());System.out.println(file.getCanonicalPath());}
}

示例运行结果为：

这里主要看 getAbsolutePath 和 getCanonicalPath 的区别。区别在于 getCanonicalPath
会对不必要的符号进行删除。

• 示例2：普通文件的创建、删除。

代码如下：

import java.io.File;
import java.io.IOException;
public class demo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {File file = new File("text.txt"); //刚开始文件不存在//判断文件 | 目录是否存在System.out.println(file.exists());System.out.println(file.isDirectory());System.out.println(file.isFile());System.out.println("---------------------------");//创建文件System.out.println(file.createNewFile());System.out.println("---------------------------");//判断文件 | 目录是否存在System.out.println(file.exists());System.out.println(file.isDirectory());System.out.println(file.isFile());System.out.println("---------------------------");//判断在文件已经存在的情况下，是否能够创建成功。System.out.println(file.createNewFile());System.out.println("---------------------------");//进行文件删除System.out.println(file.delete());System.out.println("---------------------------");//判断文件 | 目录是否存在System.out.println(file.exists());System.out.println(file.isDirectory());System.out.println(file.isFile());System.out.println("---------------------------");}
}

示例演示效果如下：

• 示例3：观察目录的创建。

删除和上面普通文件的删除是一样的，这里就不再赘述。

代码如下：

import java.io.File;
import java.io.IOException;
public class demo3 {public static void main(String[] args) throws IOException {File dir = new File("dir"); // 刚开始目录不存在System.out.println(dir.isDirectory());System.out.println(dir.isFile());System.out.println("------------------------");System.out.println(dir.mkdir());System.out.println("------------------------");System.out.println(dir.isDirectory());System.out.println(dir.isFile());}
}

示例演示效果如下：

创建普通文件或者创建目录在 IDEA 上我们都是看的见的。将我们上述的代码执行后，IDEA 页面会出现对应的文件或者目录（示例2，之所以没有是因为我们最后将其删除了）。如下图：

• 示例4：多级目录的创建。

mkdir() 的时候，如果中间目录不存在，则无法创建成功。mkdirs() 可以解决这个问题。

代码如下：

import java.io.File;
import java.io.IOException;
public class demo4 {public static void main(String[] args) throws IOException {File dir = new File("parent/aaa/bbb/ccc");//这里的 parent 和 aaa bbb ccc 都不存在System.out.println(dir.isDirectory());System.out.println(dir.isFile());System.out.println("----------------------------");System.out.println(dir.mkdir());System.out.println("----------------------------");System.out.println(dir.mkdirs());System.out.println("----------------------------");System.out.println(dir.isDirectory());System.out.println(dir.isFile());}
}

示例演示如下：

IDEA 上对应的变化如下图：

• 示例5：文件重命名

注意：renameTo 是剪切、粘贴不是复制、粘贴。

代码如下：

注意：要保证 file 是存在的，dest 是不存在的。下面这段代码才能正确运行。

import java.io.File;
import java.io.IOException;
public class demo5 {public static void main(String[] args) throws IOException {File file = new File("text.txt"); // 要求 some-file.txt 得存在File dest = new File("dest.txt"); // 要求 dest.txt 不存在System.out.println(file.exists());System.out.println(dest.exists());System.out.println("-------------------------");System.out.println(file.renameTo(dest));System.out.println("-------------------------");System.out.println(file.exists());System.out.println(dest.exists());}
}

代码的运行结果如下：

结语：
其实写博客不仅仅是为了教大家，同时这也有利于我巩固知识点，和做一个学习的总结，由于作者水平有限，对文章有任何问题还请指出，非常感谢。如果大家有所收获的话还请不要吝啬你们的点赞收藏和关注，这可以激励我写出更加优秀的文章。