文件 IO

古城微笑少年丶 2024-05-06 21:28 61阅读 0赞

## IO 的概念 ##

I：Input 输入  
O：Output 输出

### 输入和输出的规定 ###

**人为规定：** 以CPU为视角，数据远离 CPU 的是输出，数据朝着 CPU 过来的是输入

![在这里插入图片描述][b701054560564b82bbe7dcc571f23e92.png]  
**例子：**

1.在电脑上，通过网络下载文件 => 数据通过网卡到达硬盘上 => 输入  
2.在电脑上，通过网络上传文件 => 输出  
3. 把内存的数据保存到硬盘上 => 输出  
4. 把硬盘的数据读取到内存中 => 输入

## 文件的概念 ##

文件本身也是广义的概念，在操作系统中把很多的资源(软件资源/硬件资源)都抽象成文件.  
文中所谈到的文件，特指"狭义”的文件，也就是平时保存在硬盘上的这些文件

**博主提问：文件夹 是否是 文件 ???**  
答案：是的，文件夹也是一种文件，称为“目录文件"，也是保存在硬盘上

### 文件的组织结构：N叉树 ###

在硬盘上，存在很多文件和目录，目录又存在一定的"嵌套关系"，而整体这一套结构，就是一个树型结构，此处也被称为 N叉树

#### Linux 下的树结构 ####

为了方便展示，仅打印出了当前目录的下一层

![在这里插入图片描述][3108caf7c08c4cb785df1630d11af992.png]

#### Windous 下的树结构 ####

![在这里插入图片描述][c5cdea005fca4b03aa3d63ccbb81ce08.png]

## 文件的路径 ##

**出现背景：** 文件非常多，目录也非常多，目录之间还能嵌套，就需要在上述体系中，能够有一种方式，标识某个具体的文件  
(通过这种方式就能具体定位到，从而找到这个文件) => **路径** 就诞生了  
**路径**：从根节点出发，一层一层往下走，最终到达目标文件之后，中间这些目录 集合在一起，就构成了"路径"

> 在 windows 上：目录和目录之间，使用`/`或者`\`进行分割  
> 在 Linux 上：目录和目录之间，使用`/`进行分割  
> 注：Linux 绝对路径是`/`开头， Windows 以`盘符`开头的

**以 Windows 为例，绝对路径 / 相对路径的理解：**  
以盘符开头的路径，也称为"绝对路径"，另外，操作系统，也支持"相对路径"；  
绝对路径，起点，是“此电脑";  
相对路径，起点可以是任意路径;  
Linux 和 Windows 的相对路径/绝对路径规则，完全相同

**路径示例：**  
绝对路径：  
`"D:\cat.jpg"`  
`"D:\code\java_code\2024"`  
`"D:\code\java_code\2023"`  
`"D:\code\java_code\2022"`  
`"D:\S\QQ\Bin\QQ.exe"`  
相对路径：  
`"./Bin/qq.exe"`  
`"./qq/Bin/qq.exe"`  
`"../qq.exe"`  
`../` 表示 回到上级目录  
`./` 表示 当前所在的位置

## 文件的分类 ##

### 文本文件 VS 二进制文件 ###

硬盘上存的数据是：文本数据或者二进制数据

> 文本数据：存的是字符串，每个部分都是合法的字符";  
> 文本文件中的"二进制数据"能够构成合法的字符  
> 二进制数据：存什么都可以;

无论是文本，还是二进制，本质上都是10101这样的二进制数据

### 文件的区分 ###

一个区分二进制文件和文本文件简单粗暴，但是有效的方法：  
**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**  
记事本，属于把文件内容，按照文本的方式来理解的，如果能理解了，查表成功了，不能理解就是二进制  
注：像记事本编辑器都能自动识别文本是哪种编码方式的

日常常见的一些 `.docx`, `.pptx`, `.mp3`, `.mp4`, `.pdf` 等都属于二进制文件;  
`.md`, `.html`, `.java`, `.c`,`css` 等都属于文本文件;  
文本文件是给人看的，二进制文件是给程序看的

## 使用 Java 操作文件 ##

### （1）针对文件系统进行操作 ###

Java标准库 提供了 `File`类 表示一个文件，进一步的通过 `File` 提供的方法，就可以进行文件的系统操作  
File 类，出自于 `java.io`包里面 =》 和输入输出相关的内容，就是在这个包里

#### 1. 创建文件 ####

public static void main(String[] args) throws IOException {
        
          // 创建文件
          File f = new File("./test.txt");
          f.createNewFile();
    
          // 判断 File 对象描述的文件是否真实存在
          System.out.println(f.exists());
          // 判断 File 对象代表的文件是否是一个普通文件
          System.out.println(f.isFile());
          // 判断 File 对象代表的文件是否是一个目录
          System.out.println(f.isDirectory());
    }

#### 2. 删除文件 ####

public static void main(String[] args) {
        
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        // 文件删除
        File f = new File("./test.txt");
        // 根据 File 对象，删除该文件。成功删除后返回 true
        // f.delete();
        // 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
        f.deleteOnExit();
        // 把程序阻塞住
        scanner.next();
        // 判断 File 对象描述的文件是否真实存在
        System.out.println(f.exists());
    }

#### 3. 创建目录 ####

public static void main(String[] args) {
        
        // 文件创建
        File dir = new File("./testDir/aaa/bbb/ccc/ddd");
        // 创建 File 对象代表的目录
        //  dir.mkdir();
    
        // mkdirs 可以创建多级目录
        dir.mkdirs();
        // 判断 File 对象代表的文件是否是一个目录
        System.out.println(dir.isDirectory());
    }

#### 4. 重命名文件 ####

public static void main(String[] args) {
        
      	// 文件重命名
        File f1 = new File("./test.txt");
        File f2 = new File("./test.txt");
        f1.renameTo(f2);
    }

### （2）针对文件内容进行操作 ###

读文件，写文件，打开文件，关闭文件；  
操作系统本身，针对文件操作的时候，就引入了**流**概念  
Java 中通过 `stream`/“流” 这样的一组类，进行上述的文件内容操作

**在D盘的目录下，已经存在一个`tes.txt`文件，文件内容：`小和尚`**  
![在这里插入图片描述][b4982f27c4d34a09ad99c06d6b17a425.png]

#### 1. 读文件 ####

public static void main(String[] args) throws IOException {
        
    //      把流对象的创建,写到 try ()里之后
    //      此时,代码执行出了 try {} 时，就会自动调用inputStream的 close了
        try (InputStream inputStream = new FileInputStream("d:/test.txt")) {
        
            // 读取文件
            // 第一种写法
            while (true) {
        
                int ret = inputStream.read();
                if (ret == -1) {
        
                    // 读取完毕
                    break;
                }
                System.out.printf("0x%X ", ret);
            }
            System.out.println();
            // 第二种写法
           /* while (true) {
                byte[] bytes = new byte[1024];
                int n = inputStream.read(bytes);
                if (n == -1) {
                    // 读取完毕，n 就是 -1
                    break;
                }
                for (int i = 0; i < n; i++) {
                    System.out.printf("0x%X ", bytes[i]);
                }
                System.out.println();
            }*/
        }
    }

**输出结果：**  
![在这里插入图片描述][b5bb3cb28df44edbb1575d5940e0fa41.png]  
UTF8 的在线编码转换换

![在这里插入图片描述][783152497cc64f2b85183442d8d82fc4.png]

#### 2. 写文件 ####

public static void main(String[] args) {
        
        // 向 test.txt 文件 追加写内容 abcd
        try (OutputStream outputStream = new FileOutputStream("d:/test.txt", true);) {
        
            outputStream.write(97);// a
            outputStream.write(98);// b
            outputStream.write(99);// c
            outputStream.write(100);// d
        } catch (IOException e) {
        
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

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