簡介

在 IO 操作中，文件的操作相對來說是比較復雜的，但也是使用頻率最高的部分，我們幾乎所有的項目中幾乎都躺著一個叫做 FileUtil 或者 FileUtils 的工具類。

java.io.File 類是專門對文件進行操作的類，注意只能對文件本身進行操作，不能對文件內容進行操作，想要操作內容，必須借助輸入輸出流。

File 類是文件和目錄的抽象表示，主要用于文件和目錄的創(chuàng)建、查找和刪除等操作。

怎么理解上面兩句話？其實很簡單！

第一句是說 File 跟流無關，File 類不能對文件進行讀和寫，也就是輸入和輸出！

第二句是說 File 可以表示D:\文件目錄1與D:\文件目錄1\文件.txt，前者是文件夾（Directory，或者叫目錄）后者是文件(file)，File 類就是用來操作它倆的。

一、File的構造方法

在 Java 中，一切皆是對象，File 類也不例外，不論是哪個對象都應該從該對象的構造說起，所以我們來分析分析File類的構造方法。

比較常用的構造方法有三個：

• File(String pathname) ：通過給定的路徑來創(chuàng)建新的 File 實例。

• File(String parent, String child) ：從父路徑（字符串）和子路徑創(chuàng)建新的 File 實例。

• File(File parent, String child) ：從父路徑（File）和子路徑名字符串創(chuàng)建新的 File 實例。

看文字描述不夠生動、不夠形象、不得勁？沒事，通過舉例馬上就生動形象了，代碼如下：

// 文件路徑名
String path = "/Users/username/123.txt";
File file1 = new File(path);
// 文件路徑名
String path2 = "/Users/username/1/2.txt";
File file2 = new File(path2); -------------相當于/Users/username/1/2.txt
// 通過父路徑和子路徑字符串
String parent = "/Users/username/aaa";
String child = "bbb.txt";
File file3 = new File(parent, child); --------相當于/Users/username/aaa/bbb.txt
// 通過父級File對象和子路徑字符串
File parentDir = new File("/Users/username/aaa");
String child = "bbb.txt";
File file4 = new File(parentDir, child); --------相當于/Users/username/aaa/bbb.txt

注意，macOS 路徑使用正斜杠（/）作為路徑分隔符，而 Windows 路徑使用反斜杠（\）作為路徑分隔符。所以在遇到路徑分隔符的時候，不要直接去寫/或者\。

Java 中提供了一個跨平臺的方法來獲取路徑分隔符，即使用 File.separator，這個屬性會根據(jù)操作系統(tǒng)自動返回正確的路徑分隔符。

File 類的注意點：

• 一個 File 對象代表硬盤中實際存在的一個文件或者目錄。
• File 類的構造方法不會檢驗這個文件或目錄是否真實存在。
  因此無論該路徑下是否存在文件或者目錄，都不影響 File 對象的創(chuàng)建。

二、File的常用方法

File 的常用方法主要分為獲取功能、獲取絕對路徑和相對路徑、判斷功能、創(chuàng)建刪除功能的方法。

1、獲取功能的方法

• getAbsolutePath() ：返回此 File 的絕對路徑。

• getPath() ：結果和 getAbsolutePath 一致。

• getName() ：返回文件名或目錄名。

• length() ：返回文件長度，以字節(jié)為單位。

測試代碼如下【注意測試以你自己的電腦文件夾為準】：

File f = new File("/Users/username/aaa/bbb.java");
System.out.println("文件絕對路徑:"+f.getAbsolutePath());
System.out.println("文件構造路徑:"+f.getPath());
System.out.println("文件名稱:"+f.getName());
System.out.println("文件長度:"+f.length()+"字節(jié)");File f2 = new File("/Users/username/aaa");
System.out.println("目錄絕對路徑:"+f2.getAbsolutePath());
System.out.println("目錄構造路徑:"+f2.getPath());
System.out.println("目錄名稱:"+f2.getName());
System.out.println("目錄長度:"+f2.length());

注意：length() 表示文件的長度，File 對象表示目錄的時候，返回值并無意義。

2、絕對路徑和相對路徑

絕對路徑是從文件系統(tǒng)的根目錄開始的完整路徑，它描述了一個文件或目錄在文件系統(tǒng)中的確切位置。在 Windows 系統(tǒng)中，絕對路徑通常以盤符（如 C:）開始，例如 “C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_291\bin\java.exe”。在 macOS 和 Linux 系統(tǒng)中，絕對路徑通常以斜杠（/）開始，例如 “/usr/local/bin/python3”。

相對路徑是相對于當前工作目錄的路徑，它描述了一個文件或目錄與當前工作目錄之間的位置關系。在 Java 中，相對路徑通常是相對于當前 Java 程序所在的目錄，例如 “config/config.properties”。如果當前工作目錄是 “/Users/username/project”，那么相對路徑 “config/config.properties” 就表示 “/Users/username/project/config/config.properties”。

注意：

• 在 Windows 操作系統(tǒng)中，文件系統(tǒng)默認是不區(qū)分大小寫的，即在文件系統(tǒng)中，文件名和路徑的大小寫可以混合使用。例如，“C:\Users\username\Documents\example.txt” 和 “C:\Users\Username\Documents\Example.txt” 表示的是同一個文件。但是，Windows 操作系統(tǒng)提供了一個區(qū)分大小寫的選項，可以在格式化磁盤時選擇啟用，這樣文件系統(tǒng)就會區(qū)分大小寫。
• 在 macOS 和 Linux 等 Unix 系統(tǒng)中，文件系統(tǒng)默認是區(qū)分大小寫的。例如，在 macOS 系統(tǒng)中，“/Users/username/Documents/example.txt” 和 “/Users/username/Documents/Example.txt” 表示的是兩個不同的文件。

// 絕對路徑示例
File absoluteFile = new File("/Users/username/example/test.txt");
System.out.println("絕對路徑：" + absoluteFile.getAbsolutePath());// 相對路徑示例
File relativeFile = new File("example/test.txt");
System.out.println("相對路徑：" + relativeFile.getPath());

3、判斷功能的方法

• exists() ：判斷文件或目錄是否存在。

• isDirectory() ：判斷是否為目錄。

• isFile() ：判斷是否為文件。

方法演示，代碼如下：

File file = new File("/Users/username/example");// 判斷文件或目錄是否存在
if (file.exists()) {System.out.println("文件或目錄存在");
} else {System.out.println("文件或目錄不存在");
}// 判斷是否是目錄
if (file.isDirectory()) {System.out.println("是目錄");
} else {System.out.println("不是目錄");
}// 判斷是否是文件
if (file.isFile()) {System.out.println("是文件");
} else {System.out.println("不是文件");
}

4、創(chuàng)建、刪除功能的方法

• createNewFile() ：文件不存在，創(chuàng)建一個新的空文件并返回true，文件存在，不創(chuàng)建文件并返回false。
• delete() ：刪除文件或目錄。如果是目錄，只有目錄為空才能刪除。
• mkdir() ：只能創(chuàng)建一級目錄，如果父目錄不存在，則創(chuàng)建失敗。返回 true 表示創(chuàng)建成功，返回 false 表示創(chuàng)建失敗。
• mkdirs() ：可以創(chuàng)建多級目錄，如果父目錄不存在，則會一并創(chuàng)建。返回 true 表示創(chuàng)建成功，返回 false 表示創(chuàng)建失敗或目錄已經(jīng)存在。

開發(fā)中一般用mkdirs();
方法測試，代碼如下：

// 創(chuàng)建文件
File file = new File("/Users/username/example/test.txt");
if (file.createNewFile()) {System.out.println("創(chuàng)建文件成功：" + file.getAbsolutePath());
} else {System.out.println("創(chuàng)建文件失敗：" + file.getAbsolutePath());
}// 刪除文件
if (file.delete()) {System.out.println("刪除文件成功：" + file.getAbsolutePath());
} else {System.out.println("刪除文件失敗：" + file.getAbsolutePath());
}// 創(chuàng)建多級目錄
File directory = new File("/Users/username/example/subdir1/subdir2");
if (directory.mkdirs()) {System.out.println("創(chuàng)建目錄成功：" + directory.getAbsolutePath());
} else {System.out.println("創(chuàng)建目錄失敗：" + directory.getAbsolutePath());
}

5、目錄的遍歷

String[] list() ：返回一個 String 數(shù)組，表示該 File 目錄中的所有子文件或目錄。
File[] listFiles() ：返回一個 File 數(shù)組，表示該 File 目錄中的所有的子文件或目錄。

File directory = new File("/Users/itwanger/Documents/Github/paicoding");// 列出目錄下的文件名
String[] files = directory.list();
System.out.println("目錄下的文件名：");
for (String file : files) {System.out.println(file);
}// 列出目錄下的文件和子目錄
File[] filesAndDirs = directory.listFiles();
System.out.println("目錄下的文件和子目錄：");
for (File fileOrDir : filesAndDirs) {if (fileOrDir.isFile()) {System.out.println("文件：" + fileOrDir.getName());} else if (fileOrDir.isDirectory()) {System.out.println("目錄：" + fileOrDir.getName());}
}

listFiles在獲取指定目錄下的文件或者子目錄時必須滿足下面兩個條件：

• 指定的目錄必須存在
• 指定的必須是目錄。否則容易引發(fā) NullPointerException 異常

6、遞歸遍歷

不說啥了，直接上代碼：

public static void main(String[] args) {File directory = new File("/Users/itwanger/Documents/Github/paicoding");// 遞歸遍歷目錄下的文件和子目錄traverseDirectory(directory);
}public static void traverseDirectory(File directory) {// 列出目錄下的所有文件和子目錄File[] filesAndDirs = directory.listFiles();// 遍歷每個文件和子目錄for (File fileOrDir : filesAndDirs) {if (fileOrDir.isFile()) {// 如果是文件，輸出文件名System.out.println("文件：" + fileOrDir.getName());} else if (fileOrDir.isDirectory()) {// 如果是目錄，遞歸遍歷子目錄System.out.println("目錄：" + fileOrDir.getName());traverseDirectory(fileOrDir);}}
}

三、RandomAccessFile

RandomAccessFile 是 Java 中一個非常特殊的類，它既可以用來讀取文件，也可以用來寫入文件。與其他 IO 類（如 FileInputStream 和 FileOutputStream）不同，RandomAccessFile 允許您跳轉到文件的任何位置，從那里開始讀取或寫入。這使得它特別適用于需要在文件中隨機訪問數(shù)據(jù)的場景，如數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

下面是一個使用 RandomAccessFile 的示例，包括寫入和讀取文件：

import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;public class RandomAccessFileDemo {public static void main(String[] args) {String filePath = "logs/javabetter/itwanger.txt";try {// 使用 RandomAccessFile 寫入文件writeToFile(filePath, "Hello, 沉默王二!");// 使用 RandomAccessFile 讀取文件String content = readFromFile(filePath);System.out.println("文件內容: " + content);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}private static void writeToFile(String filePath, String content) throws IOException {try (RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(filePath, "rw")) {// 將文件指針移動到文件末尾（在此處追加內容）randomAccessFile.seek(randomAccessFile.length());// 寫入內容randomAccessFile.writeUTF(content);}}private static String readFromFile(String filePath) throws IOException {StringBuilder content = new StringBuilder();try (RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(filePath, "r")) {// 將文件指針移動到文件開始處（從頭開始讀取）randomAccessFile.seek(0);content.append(randomAccessFile.readUTF());}return content.toString();}
}

為了避免中文亂碼問題，我們使用 RandomAccessFile 的 writeUTF 和 readUTF 方法，它們將使用 UTF-8 編碼處理字符串。大家可以運行一下這段代碼，體驗一下。

接下來，會詳細介紹一下 RandomAccessFile 的構造方法和常用的方法。
構造方法
RandomAccessFile 主要有兩個構造方法：

• RandomAccessFile(File file, String mode)：使用給定的文件對象和訪問模式創(chuàng)建一個新的 RandomAccessFile 實例。
• RandomAccessFile(String name, String mode)：使用給定的文件名和訪問模式創(chuàng)建一個新的 RandomAccessFile 實例。

訪問模式 mode 的值可以是：

• “r”：以只讀模式打開文件。調用結果對象的任何 write 方法都將導致 IOException。
• “rw”：以讀寫模式打開文件。如果文件不存在，它將被創(chuàng)建。
• “rws”：以讀寫模式打開文件，并要求對內容或元數(shù)據(jù)的每個更新都被立即寫入到底層存儲設備。這種模式是同步的，可以確保在系統(tǒng)崩潰時不會丟失數(shù)據(jù)。
• “rwd”：與“rws”類似，以讀寫模式打開文件，但僅要求對文件內容的更新被立即寫入。元數(shù)據(jù)可能會被延遲寫入。

1、主要方法

• long getFilePointer()：返回文件指針的當前位置。
• long length()：返回此文件的長度。
• int read()：從該文件中讀取一個字節(jié)數(shù)據(jù)。
• int read(byte[] b)：從該文件中讀取字節(jié)數(shù)據(jù)并將其存儲到指定的字節(jié)數(shù)組中。
• int read(byte[] b, int off, int len)：從該文件中讀取字節(jié)數(shù)據(jù)并將其存儲到指定的字節(jié)數(shù)組中，從偏移量 off 開始，最多讀取 len 個字節(jié)。
• String readLine()：從該文件中讀取一行文本。
• readUTF()：從文件讀取 UTF-8 編碼的字符串。此方法首先讀取兩個字節(jié)的長度信息，然后根據(jù)這個長度讀取字符串的 UTF-8 字節(jié)。最后，這些字節(jié)被轉換為 Java 字符串。這意味著當你使用 readUTF 方法讀取字符串時，需要確保文件中的字符串是使用 writeUTF 方法寫入的，這樣它們之間的長度信息和編碼方式才能保持一致。
• void seek(long pos)：將文件指針設置到文件中的 pos 位置。
• void write(byte[] b)：將指定的字節(jié)數(shù)組的所有字節(jié)寫入該文件。
• void write(byte[] b, int off, int len)：將指定字節(jié)數(shù)組的部分字節(jié)寫入該文件，從偏移量 off 開始，寫入 len 個字節(jié)。
• void write(int b)：將指定的字節(jié)寫入該文件。
• writeUTF(String str)：將一個字符串以 UTF-8 編碼寫入文件。此方法首先寫入兩個字節(jié)的長度信息，表示字符串的 - - - UTF-8 字節(jié)長度，然后寫入 UTF-8 字節(jié)本身。因此，當你使用 writeUTF 寫入字符串時，實際寫入的字節(jié)數(shù)會比字符串的 UTF-8 字節(jié)長度多兩個字節(jié)。這兩個字節(jié)用于在讀取字符串時確定正確的字符串長度。

再來看一個示例，結合前面的講解，就會徹底掌握 RandomAccessFile。

File file = new File("logs/javabetter/itwanger.txt");try (RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "rw")) {// 寫入文件raf.writeUTF("Hello!");// 將文件指針移動到文件開頭raf.seek(0);// 讀取文件內容String content = raf.readUTF();System.out.println("內容: " + content);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

在這個示例中，我們首先創(chuàng)建了一個名為 itwanger.txt 的文件對象。然后我們使用 RandomAccessFile 以讀寫模式打開這個文件。

接下來，我們使用 writeUTF 方法將字符串"Hello, 沉默王二!“寫入文件。然后，我們使用 seek 方法將文件指針移動到文件開頭，并使用 readUTF 方法讀取文件內容。輸出應該是"Hello!”。

最后，我們使用try-with-resources語句確保 RandomAccessFile 在操作完成后被正確關閉。

四、Apache FileUtils 類

FileUtils 類是 Apache Commons IO 庫中的一個類，提供了一些更為方便的方法來操作文件或目錄。

1、復制文件或目錄：

File srcFile = new File("path/to/src/file");
File destFile = new File("path/to/dest/file");
// 復制文件
FileUtils.copyFile(srcFile, destFile);
// 復制目錄
FileUtils.copyDirectory(srcFile, destFile);

2、刪除文件或目錄：

File file = new File("path/to/file");
// 刪除文件或目錄
FileUtils.delete(file);

需要注意的是，如果要刪除一個非空目錄，需要先刪除目錄中的所有文件和子目錄。

3、移動文件或目錄：

File srcFile = new File("path/to/src/file");
File destFile = new File("path/to/dest/file");
// 移動文件或目錄
FileUtils.moveFile(srcFile, destFile);

4、查詢文件或目錄的信息：

File file = new File("path/to/file");
// 獲取文件或目錄的修改時間
Date modifyTime = FileUtils.lastModified(file);
// 獲取文件或目錄的大小
long size = FileUtils.sizeOf(file);
// 獲取文件或目錄的擴展名
String extension = FileUtils.getExtension(file.getName());

五、Hutool FileUtil 類

FileUtil 類是 Hutool 工具包中的文件操作工具類，提供了一系列簡單易用的文件操作方法，可以幫助 Java 開發(fā)者快速完成文件相關的操作任務。

FileUtil 類包含以下幾類操作工具：

• 文件操作：包括文件目錄的新建、刪除、復制、移動、改名等
• 文件判斷：判斷文件或目錄是否非空，是否為目錄，是否為文件等等。
• 絕對路徑：針對 ClassPath 中的文件轉換為絕對路徑文件。
• 文件名：主文件名，擴展名的獲取
• 讀操作：包括 getReader、readXXX 操作
• 寫操作：包括 getWriter、writeXXX 操作
  下面是 FileUtil 類中一些常用的方法：

1、copyFile：復制文件。該方法可以將指定的源文件復制到指定的目標文件中。

File dest = FileUtil.file("FileUtilDemo2.java");

2、move：移動文件或目錄。該方法可以將指定的源文件或目錄移動到指定的目標文件或目錄中。

FileUtil.move(file, dest, true);

3、del：刪除文件或目錄。該方法可以刪除指定的文件或目錄，如果指定的文件或目錄不存在，則會拋出異常。

FileUtil.del(file);

4、rename：重命名文件或目錄。該方法可以將指定的文件或目錄重命名為指定的新名稱。

FileUtil.rename(file, "FileUtilDemo3.java", true);

5、readLines：從文件中讀取每一行數(shù)據(jù)。

FileUtil.readLines(file, "UTF-8").forEach(System.out::println);

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