详解Java中的File文件类以及FileDescripto... - 分享生活和学习中的点点滴滴

详解Java中的File文件类以及FileDescriptor文件描述类

前端技术 2023/09/03 Java

File

File 是“文件”和“目录路径名”的抽象表示形式。
File 直接继承于Object，实现了Serializable接口和Comparable接口。实现Serializable接口，意味着File对象支持序列化操作。而实现Comparable接口，意味着File对象之间可以比较大小；File能直接被存储在有序集合(如TreeSet、TreeMap中)。
1. 新建目录的常用方法
方法1：根据相对路径新建目录。
示例代码如下(在当前路径下新建目录“dir”)：

File dir = new File(\"dir\");
dir.mkdir();

方法2：根据绝对路径新建目录。
示例代码如下(新建目录“/home/skywang/dir”)：

File dir = new File(\"/home/skywang/dir\");
dir.mkdirs();

说明：上面是在linux系统下新建目录“/home/skywang/dir”的源码。在windows下面，若要新建目录“D:/dir”，源码如下：

File dir = new File(\"D:/dir\");
dir.mkdir();

方法3

URI uri = new URI(\"file:/home/skywang/dir\"); 
File dir = new File(uri);
sub.mkdir();

说明：和“方法2”类似，只不过“方法2”中传入的是完整路径，而“方法3”中传入的是完整路径对应URI。
2. 新建子目录的几种常用方法
例如，我们想要在当前目录的子目录“dir”下，再新建一个子目录。有一下几种方法:
方法1

File sub1 = new File(\"dir\", \"sub1\");
sub1.mkdir();

说明：上面的方法作用是，在当前目录下 \"dir/sub1\"。它能正常运行的前提是“sub1”的父目录“dir”已经存在！
方法2

File sub2 = new File(dir, \"sub2\");
sub2.mkdir();

说明：上面的方法作用是，在当前目录下 \"dir/sub2\"。它能正常运行的前提是“sub2”的父目录“dir”已经存在！
方法3

File sub3 = new File(\"dir/sub3\");
sub3.mkdirs();

说明：上面的方法作用是，在当前目录下 \"dir/sub3\"。它不需要dir已经存在，也能正常运行；若“sub3”的父母路不存在，mkdirs()方法会自动创建父目录。
方法4

File sub4 = new File(\"/home/skywang/dir/sub4\");
sub4.mkdirs();

说明：上面的方法作用是，新建目录\"/home/skywang/dir/sub3\"。它不需要dir已经存在，也能正常运行；若“sub4”的父母路不存在，mkdirs()方法会自动创建父目录。
方法5

URI uri = new URI(\"file:/home/skywang/dir/sub5\"); 
File sub5 = new File(uri);
sub5.mkdirs();

说明：和“方法4”类似，只不过“方法4”中传入的是完整路径，而“方法5”中传入的是完整路径对应URI。
3. 新建文件的几种常用方法
例如，我们想要在当前目录的子目录“dir”下，新建一个文件。有一下几种方法
方法1

try {
  File dir = new File(\"dir\");  // 获取目录“dir”对应的File对象
  File file1 = new File(dir, \"file1.txt\");
  file1.createNewFile();
} catch (IOException e) {
  e.printStackTrace();
}

说明：上面代码作用是，在“dir”目录(相对路径)下新建文件“file1.txt”。
方法2

try {
  File file2 = new File(\"dir\", \"file2.txt\");
  file2.createNewFile();
} catch (IOException e) {
  e.printStackTrace();
}

说明：上面代码作用是，在“dir”目录(相对路径)下新建文件“file2.txt”。
方法3

try {
  File file3 = new File(\"/home/skywang/dir/file3.txt\");
  file3.createNewFile();
} catch (IOException e) {
  e.printStackTrace();
}

说明：上面代码作用是，下新建文件“/home/skywang/dir/file3.txt”(绝对路径)。这是在linux下根据绝对路径的方法，在windows下可以通过以下代码新建文件\"D:/dir/file4.txt\"。

try {
  File file3 = new File(\"D:/dir/file4.txt\");
  file3.createNewFile();
} catch (IOException e) {
  e.printStackTrace();
}

方法4

try {
  URI uri = new URI(\"file:/home/skywang/dir/file4.txt\"); 
  File file4 = new File(uri);
  file4.createNewFile();
} catch (IOException e) {
  e.printStackTrace();
}

说明：
和“方法3”类似，只不过“方法3”中传入的是完整路径，而“方法4”中传入的是完整路径对应URI。
4. File API使用示例
关于File中API的详细用法，参考示例代码(FileTest.java)：

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URI;
import java.util.Calendar;
import java.text.SimpleDateFormat;

public class FileTest {

  public static void main(String[] args) {
    testFileStaticFields() ;
  testFileDirAPIS() ;
  }

  public static void testFileStaticFields() {
    // 打印 路径分隔符\":\"
    System.out.printf(\"File.pathSeparator=\\\"%s\\\"\\n\", File.pathSeparator);
    // 打印 路径分隔符\':\'
    System.out.printf(\"File.pathSeparatorChar=\\\"%c\\\"\\n\", File.pathSeparatorChar);
    // 打印 分隔符\"/\"
    System.out.printf(\"File.separator=\\\"%s\\\"\\n\", File.separator);
    // 打印 分隔符\'/\'
    System.out.printf(\"File.separatorChar=\\\"%c\\\"\\n\", File.separatorChar);
  }

  public static void testFileDirAPIS() {
    try {
    // 新建目录 \"dir\"
    File dir = new File(\"dir\");
    dir.mkdir();

    // 方法1：新建目录 \"dir/sub1\"。父目录“dir”必须已经存在！
    File sub1 = new File(\"dir\", \"sub1\");
    sub1.mkdir();
    // 方法2：新建目录 \"dir/sub2\"。父目录“dir”必须已经存在！
    File sub2 = new File(dir, \"sub2\");
    sub2.mkdir();
    // 方法3：新建目录 \"dir/sub3\"。mkdirs()会自动创建不存在的父目录。
    File sub3 = new File(\"dir/sub3\");
    sub3.mkdirs();
    // 方法4：新建目录 \"dir/sub4\"。根据“绝对路径”创建，前面3个方法都是根据“相对路径”创建。
    String dirPath = dir.getAbsolutePath();  // 获取“dir”的绝对路径
    String sub4AbsPath = dirPath + File.separator + \"sub4\";  // File.separator是分隔符\"/\"
    File sub4 = new File(sub4AbsPath);
    sub4.mkdirs();
    // 方法5：新建目录 \"dir/sub5\"。根据uri
    String uri_sub5_path = \"file:\"+ dirPath + File.separator + \"sub5\";
    URI uri_sub5 = new URI(uri_sub5_path); 
    File sub5 = new File(uri_sub5);
    sub5.mkdirs();

    // 方法1：新建文件 \"dir/l1_normal.txt\"
    File l1_normal = new File(dir, \"l1_normal.txt\");
    l1_normal.createNewFile();
    // 方法2：新建文件 \"dir/.l1_hide.txt\"。
    File l1_hide = new File(\"dir\", \".l1_hide.txt\"); // 在linux中, \".\"开头的文件是隐藏文件。
    l1_hide.createNewFile();
    // 方法3：新建文件 \"dir/l1_abs.txt\"。
    String dirAbsPah = dir.getAbsolutePath();  // 获取dir的绝对路径
    String l1_abs_path = dirAbsPah+File.separator+\"l1_abs.txt\";
    File l1_abs = new File(l1_abs_path);
    l1_abs.createNewFile();
    //System.out.printf(\"l1_abs_path=%s\\n\", l1_abs_path);
    //System.out.printf(\"l1_abs path=%s\\n\", l1_abs.getAbsolutePath());
    // 方法4：新建文件 \"dir/l1_uri.txt\"。根据URI新建文件
    String uri_path = \"file:\"+ dirAbsPah + File.separator + \"l1_uri.txt\";
    URI uri_l1 = new URI(uri_path); 
    //System.out.printf(\"uri_l1=%s\\n\", l1_abs.getAbsolutePath());
    File l1_uri = new File(uri_l1); 
    l1_uri.createNewFile();

    // 新建文件 \"dir/sub/s1_normal\"
    File s1_normal = new File(sub1, \"s1_normal.txt\");
    s1_normal.createNewFile();

    System.out.printf(\"%30s = %s\\n\", \"s1_normal.exists()\", s1_normal.exists());
    System.out.printf(\"%30s = %s\\n\", \"s1_normal.getName()\", s1_normal.getName());
    System.out.printf(\"%30s = %s\\n\", \"s1_normal.getParent()\", s1_normal.getParent());
    System.out.printf(\"%30s = %s\\n\", \"s1_normal.getPath()\", s1_normal.getPath());
    System.out.printf(\"%30s = %s\\n\", \"s1_normal.getAbsolutePath()\", s1_normal.getAbsolutePath());
    System.out.printf(\"%30s = %s\\n\", \"s1_normal.getCanonicalPath()\", s1_normal.getCanonicalPath());
    System.out.printf(\"%30s = %s is \\\"%s\\\"\\n\", \"s1_normal.lastModified()\", s1_normal.lastModified(), getModifyTime(s1_normal.lastModified()));
    System.out.printf(\"%30s = %s\\n\", \"s1_normal.toURI()\", s1_normal.toURI());


    // 列出“dir”目录下的“文件”和“文件夹”。
    // 注意：dir.listFiles()只会遍历目录dir，而不会遍历dir的子目录！
    System.out.println(\"---- list files and folders ----\");
    File[] fs = dir.listFiles();
    for (File f:fs) {
      String fname = f.getName();
      String absStr = f.isAbsolute() ? \"[Absolute]\" : \"\";
      String hidStr = f.isHidden() ? \"[Hidden]\" : \"\";
      String dirStr = f.isDirectory() ? \"[Directory]\" : \"\";
      String fileStr = f.isFile() ? \"[File]\" : \"\";

      System.out.printf(\"%-30s %s%s%s%s\\n\", fname, fileStr, dirStr, absStr, hidStr);
    }

    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }

  private static String getModifyTime(long millis) {
    // 获取Calendar对象
    Calendar cal = Calendar.getInstance();
    // 设置时间为 millis
    cal.setTimeInMillis(millis);
    // 获取格式化对象，它会按照\"yyyy-MM-dd HH:mm:ss\"格式化日期
    SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(\"yyyy-MM-dd HH:mm:ss\");
    //System.out.printf(\"TIME %s\\n\", str);
    return sdf.format(cal.getTime()); 
  }

}

运行结果(在ubuntu 12.04系统下的运行结果，而不是windows！)：

File.pathSeparator=\":\"
File.pathSeparatorChar=\":\"
File.separator=\"/\"
File.separatorChar=\"/\"
      s1_normal.exists() = true
      s1_normal.getName() = s1_normal.txt
     s1_normal.getParent() = dir/sub1
      s1_normal.getPath() = dir/sub1/s1_normal.txt
  s1_normal.getAbsolutePath() = /home/skywang/wind_talker/workout/java/skywang/io/io/src/file/dir/sub1/s1_normal.txt
 s1_normal.getCanonicalPath() = /home/skywang/wind_talker/workout/java/skywang/io/io/src/file/dir/sub1/s1_normal.txt
   s1_normal.lastModified() = 1381730064000 is \"2013-10-14 13:54:24\"
       s1_normal.toURI() = file:/home/skywang/wind_talker/workout/java/skywang/io/io/src/file/dir/sub1/s1_normal.txt
---- list files and folders ----
l1_uri.txt           [File]
sub1              [Directory]
l1_abs.txt           [File]
sub5              [Directory]
sub4              [Directory]
.l1_hide.txt          [File][Hidden]
sub3              [Directory]
sub2              [Directory]
l1_normal.txt          [File]

结果说明：运行程序，会在源文件所在的目录新建目录\"dir\"及其子目录和子文件。如下图：

FileDescriptor

FileDescriptor 是“文件描述符”。
FileDescriptor 可以被用来表示开放文件、开放套接字等。
以FileDescriptor表示文件来说：当FileDescriptor表示某文件时，我们可以通俗的将FileDescriptor看成是该文件。但是，我们不能直接通过FileDescriptor对该文件进行操作；若需要通过FileDescriptor对该文件进行操作，则需要新创建FileDescriptor对应的FileOutputStream，再对文件进行操作。
in, out, err介绍
(1) in -- 标准输入(键盘)的描述符
(2) out -- 标准输出(屏幕)的描述符
(3) err -- 标准错误输出(屏幕)的描述符
它们3个的原理和用法都类似，下面我们通过out来进行深入研究。
1.1 out 的作用和原理
out是标准输出(屏幕)的描述符。但是它有什么作用呢？
我们可以通俗理解，out就代表了标准输出(屏幕)。若我们要输出信息到屏幕上，即可通过out来进行操作；但是，out又没有提供输出信息到屏幕的接口(因为out本质是FileDescriptor对象，而FileDescriptor没有输出接口)。怎么办呢？
很简单，我们创建out对应的“输出流对象”，然后通过“输出流”的write()等输出接口就可以将信息输出到屏幕上。如下代码：

try {
  FileOutputStream out = new FileOutputStream(FileDescriptor.out);
  out.write(\'A\');
  out.close();
} catch (IOException e) {
}

执行上面的程序，会在屏幕上输出字母\'A\'。
为了方便我们操作，java早已为我们封装好了“能方便的在屏幕上输出信息的接口”：通过System.out，我们能方便的输出信息到屏幕上。
因此，我们可以等价的将上面的程序转换为如下代码：

System.out.print(\'A\');

下面讲讲上面两段代码的原理
查看看out的定义。它的定义在FileDescriptor.java中，相关源码如下：

public final class FileDescriptor {

  private int fd;

  public static final FileDescriptor out = new FileDescriptor(1);

  private FileDescriptor(int fd) {
    this.fd = fd;
    useCount = new AtomicInteger();
  }

  ...
}

从中，可以看出
(1) out就是一个FileDescriptor对象。它是通过构造函数FileDescriptor(int fd)创建的。
(2) FileDescriptor(int fd)的操作：就是给fd对象(int类型)赋值，并新建一个使用计数变量useCount。
fd对象是非常重要的一个变量，“fd=1”就代表了“标准输出”，“fd=0”就代表了“标准输入”，“fd=2”就代表了“标准错误输出”。

FileOutputStream out = new FileOutputStream(FileDescriptor.out);

就是利用构造函数FileOutputStream(FileDescriptor fdObj)来创建“Filed.out对应的FileOutputStream对象”。
关于System.out是如何定义的。可以参考\"深入了解System.out.println(\"hello world\") \"
通过上面的学习，我们知道，我们可以自定义标准的文件描述符[即，in(标准输入),out(标准输出),err(标准错误输出)]的流，从而完成输入/输出功能；但是，java已经为我们封装好了相应的接口，即我们可以更方便的System.in, System.out, System.err去使用它们。
另外，我们也可以自定义“文件”、“Socket”等的文件描述符，进而对它们进行操作。参考下面示例代码中的testWrite(), testRead()等接口。
2. 示例代码
源码如下(FileDescriptorTest.java)：

import java.io.PrintStream;
import java.io.FileDescriptor;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class FileDescriptorTest {

  private static final String FileName = \"file.txt\";
  private static final String OutText = \"Hi FileDescriptor\";
  public static void main(String[] args) {
    testWrite();
    testRead();

    testStandFD() ;
    //System.out.println(OutText);
  }

  /**
   * FileDescriptor.out 的测试程序
   *
   * 该程序的效果 等价于 System.out.println(OutText);
   */
  private static void testStandFD() {
    // 创建FileDescriptor.out 对应的PrintStream
    PrintStream out = new PrintStream(
        new FileOutputStream(FileDescriptor.out));
    // 在屏幕上输出“Hi FileDescriptor”
    out.println(OutText);
    out.close();
  }

  /**
   * FileDescriptor写入示例程序
   * 
   * (1) 为了说明，\"通过文件名创建FileOutputStream\"与“通过文件描述符创建FileOutputStream”对象是等效的
   * (2) 该程序会在“该源文件”所在目录新建文件\"file.txt\"，并且文件内容是\"Aa\"。
   */
  private static void testWrite() {
    try {
      // 新建文件“file.txt”对应的FileOutputStream对象
      FileOutputStream out1 = new FileOutputStream(FileName);
      // 获取文件“file.txt”对应的“文件描述符”
      FileDescriptor fdout = out1.getFD();
      // 根据“文件描述符”创建“FileOutputStream”对象
      FileOutputStream out2 = new FileOutputStream(fdout);

      out1.write(\'A\');  // 通过out1向“file.txt”中写入\'A\'
      out2.write(\'a\');  // 通过out2向“file.txt”中写入\'A\'

      if (fdout!=null)
        System.out.printf(\"fdout(%s) is %s\\n\",fdout, fdout.valid());

      out1.close();
      out2.close();

    } catch(IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }

  /**
   * FileDescriptor读取示例程序
   *
   * 为了说明，\"通过文件名创建FileInputStream\"与“通过文件描述符创建FileInputStream”对象是等效的
   */
  private static void testRead() {
    try {
      // 新建文件“file.txt”对应的FileInputStream对象
      FileInputStream in1 = new FileInputStream(FileName);
      // 获取文件“file.txt”对应的“文件描述符”
      FileDescriptor fdin = in1.getFD();
      // 根据“文件描述符”创建“FileInputStream”对象
      FileInputStream in2 = new FileInputStream(fdin);

      System.out.println(\"in1.read():\"+(char)in1.read());
      System.out.println(\"in2.read():\"+(char)in2.read());

      if (fdin!=null)
        System.out.printf(\"fdin(%s) is %s\\n\", fdin, fdin.valid());

      in1.close();
      in2.close();
    } catch(IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

运行结果：

fdout(java.io.FileDescriptor@2b820dda) is true
in1.read():A
in2.read():a
fdin(java.io.FileDescriptor@675b7986) is true
Hi FileDescriptor

本文地址：https://www.stayed.cn/item/7640

转载请注明出处。

本站部分内容来源于网络,如侵犯到您的权益,请联系我

微信
QQ好友
QQ空间
腾讯微博
新浪微博
人人网

我的博客

人生若只如初见，何事秋风悲画扇。

我的标签

随笔档案

2024-02(2)
2023-06(1)
2023-05(1)
2023-04(14)
2023-03(3)
2023-01(6)
2022-12(5)
2022-11(5)
2022-07(2)
2022-06(4)
2022-05(3)
2022-03(1)
2021-12(6)
2021-11(1)
2021-10(3)
2021-09(5)
2021-07(5)
2021-02(2)
2021-01(7)
2020-12(18)
2020-11(14)
2020-10(12)
2020-09(10)
2020-08(22)
2020-07(2)
2020-06(1)
2020-04(5)
2020-03(9)
2020-02(7)
2020-01(9)
2019-12(8)
2019-11(10)
2019-10(11)
2019-09(17)
2019-08(16)
2019-07(6)
2019-06(3)
2019-04(1)
2019-03(8)
2019-02(5)
2019-01(1)
2018-11(2)
2018-10(3)
2018-09(1)
2018-08(3)
2018-07(3)
2018-06(7)
2018-04(4)
2018-03(5)
2018-02(4)
2018-01(22)
2017-12(3)
2017-11(5)
2017-10(15)
2017-09(26)
2017-08(1)
2017-07(3)