Java基础学习17:【File类、递归、字节流】

沙海

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2018年8月13日00:13:22Java Java基础评论2111字数 8849阅读29分29秒阅读模式

主要内容

File类
递归
字节流

教学目标

[ ] 能够说出File对象的创建方式
[ ] 能够使用File类常用方法
[ ] 能够辨别相对路径和绝对路径
[ ] 能够遍历文件夹
[ ] 能够解释递归的含义
[ ] 能够使用递归的方式计算5的阶乘
[ ] 能够说出使用递归会内存溢出隐患的原因
[ ] 能够说出IO流的分类和功能
[ ] 能够使用字节输出流写出数据到文件

第一章 File类

1.1 概述

java.io.File 类是文件和目录路径名的抽象表示，主要用于文件和目录的创建、查找和删除等操作。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

1.2 构造方法

public File(String pathname) ：通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File实例。
public File(String parent, String child) ：从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的 File实例。
public File(File parent, String child) ：从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的 File实例。
构造举例，代码如下：

// 文件路径名
String pathname = "D:\\aaa.txt";
File file1 = new File(pathname); 
// 文件路径名
String pathname2 = "D:\\aaa\\bbb.txt";
File file2 = new File(pathname2); 
// 通过父路径和子路径字符串
 String parent = "d:\\aaa";
 String child = "bbb.txt";
 File file3 = new File(parent, child);
// 通过父级File对象和子路径字符串
File parentDir = new File("d:\\aaa");
String child = "bbb.txt";
File file4 = new File(parentDir, child);

小贴士：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

一个File对象代表硬盘中实际存在的一个文件或者目录。
无论该路径下是否存在文件或者目录，都不影响File对象的创建。

1.3 常用方法

获取功能的方法

public String getAbsolutePath() ：返回此File的绝对路径名字符串。
public String getPath() ：将此File转换为路径名字符串。
public String getName() ：返回由此File表示的文件或目录的名称。
public long length() ：返回由此File表示的文件的长度。方法演示，代码如下：

  public class FileGet {
      public static void main(String[] args) {
          File f = new File("d:/aaa/bbb.java");     
          System.out.println("文件绝对路径:"+f.getAbsolutePath());
          System.out.println("文件构造路径:"+f.getPath());
          System.out.println("文件名称:"+f.getName());
          System.out.println("文件长度:"+f.length()+"字节");
          File f2 = new File("d:/aaa");     
          System.out.println("目录绝对路径:"+f2.getAbsolutePath());
          System.out.println("目录构造路径:"+f2.getPath());
          System.out.println("目录名称:"+f2.getName());
          System.out.println("目录长度:"+f2.length());
      }
  }
  输出结果：
  文件绝对路径:d:\aaa\bbb.java
  文件构造路径:d:\aaa\bbb.java
  文件名称:bbb.java
  文件长度:636字节
  目录绝对路径:d:\aaa
  目录构造路径:d:\aaa
  目录名称:aaa
  目录长度:4096

API中说明：length()，表示文件的长度。但是File对象表示目录，则返回值未指定。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

绝对路径和相对路径

绝对路径：从盘符开始的路径，这是一个完整的路径。
相对路径：相对于项目目录的路径，这是一个便捷的路径，开发中经常使用。

public class FilePath {
    public static void main(String[] args) {
          // D盘下的bbb.java文件
        File f = new File("D:\\bbb.java");
        System.out.println(f.getAbsolutePath());
        // 项目下的bbb.java文件
        File f2 = new File("bbb.java");
        System.out.println(f2.getAbsolutePath());
    }
}
输出结果：
D:\bbb.java
D:\idea_project_test4\bbb.java

判断功能的方法

public boolean exists() ：此File表示的文件或目录是否实际存在。
public boolean isDirectory() ：此File表示的是否为目录。
public boolean isFile() ：此File表示的是否为文件。

方法演示，代码如下：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

public class FileIs {
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("d:\\aaa\\bbb.java");
        File f2 = new File("d:\\aaa");
          // 判断是否存在
        System.out.println("d:\\aaa\\bbb.java 是否存在:"+f.exists());
        System.out.println("d:\\aaa 是否存在:"+f2.exists());
          // 判断是文件还是目录
        System.out.println("d:\\aaa 文件?:"+f2.isFile());
        System.out.println("d:\\aaa 目录?:"+f2.isDirectory());
    }
}
输出结果：
d:\aaa\bbb.java 是否存在:true
d:\aaa 是否存在:true
d:\aaa 文件?:false
d:\aaa 目录?:true

创建删除功能的方法

public boolean createNewFile() ：当且仅当具有该名称的文件尚不存在,创建个新的空文件。
public boolean delete() ：删除由此File表示的文件或目录。
public boolean mkdir() ：创建由此File表示的目录。
public boolean mkdirs() ：创建由此File表示的目录，包括任何必需但不存在的父目录。

方法演示，代码如下：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

public class FileCreateDelete {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 文件的创建
        File f = new File("aaa.txt");
        System.out.println("是否存在:"+f.exists()); // false
        System.out.println("是否创建:"+f.createNewFile()); // true
        System.out.println("是否存在:"+f.exists()); // true
         // 目录的创建
          File f2= new File("newDir");    
        System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// false
        System.out.println("是否创建:"+f2.mkdir());    // true
        System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// true
        // 创建多级目录
          File f3= new File("newDira\\newDirb");
        System.out.println(f3.mkdir());// false
        File f4= new File("newDira\\newDirb");
        System.out.println(f4.mkdirs());// true
          // 文件的删除
           System.out.println(f.delete());// true
          // 目录的删除
        System.out.println(f2.delete());// true
        System.out.println(f4.delete());// false
    }
}

API中说明：delete方法，如果此File表示目录，则目录必须为空才能删除。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

1.4 目录的遍历

public String[] list() ：返回一个String数组，表示该File目录中的所有子文件或目录。
public File[] listFiles() ：返回一个File数组，表示该File目录中的所有的子文件或目录。

public class FileFor {
    public static void main(String[] args) {
        File dir = new File("d:\\java_code");
          //获取当前目录下的文件以及文件夹的名称。
        String[] names = dir.list();
        for(String name : names){
            System.out.println(name);
        }
        //获取当前目录下的文件以及文件夹对象，只要拿到了文件对象，那么就可以获取更多信息
        File[] files = dir.listFiles();
        for (File file : files) {
            System.out.println(file);
        }
    }
}

小贴士：调用listFiles方法的File对象，表示的必须是实际存在的目录，否则返回null，无法进行遍历。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

第二章递归

2.1 概述

递归：指在当前方法内调用自己的这种现象。

public static void main(String[] args) {
      System.out.println("main");
    main(args);
}

2.2 递归累和

计算1 ~ n的和

分析：num的累和 = num + (num-1)的累和，所以可以把累和的操作定义成一个方法，递归调用。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

实现代码：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

public class DiGuiDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //计算1~num的和，使用递归完成
        int num = 5;
          // 调用求和的方法
        int sum = getSum(num);
          // 输出结果
        System.out.println(sum);
    }
      /*
        通过递归算法实现.
        参数列表:int 
        返回值类型: int 
      */
    public static int getSum(int num) {
          /* 
             num为1时,方法返回1,
             相当于是方法的出口,num总有是1的情况
          */
        if(num == 1){
            return 1;
        }
          /*
          num不为1时,方法返回 num +(num-1)的累和
          递归调用getSum方法
        */
        return num + getSum(num-1);
    }
}

代码执行图解

Java基础学习17:【File类、递归、字节流】文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

小贴士：递归一定要有条件限定，保证递归能够停止下来，次数不要太多，否则会发生栈内存溢出。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

2.3 递归求阶乘

阶乘：所有小于及等于该数的正整数的积。

n的阶乘：n! = n * (n-1) *...* 3 * 2 * 1

分析：这与累和类似,只不过换成了乘法运算，学员可以自己练习，需要注意阶乘值符合int类型的范围。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

推理得出：n! = n * (n-1)!

代码实现：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

public class DiGuiDemo {
      //计算n的阶乘，使用递归完成
    public static void main(String[] args) {
        int n = 3;
          // 调用求阶乘的方法
        int value = getValue(n);
          // 输出结果
        System.out.println("阶乘为:"+ value);
    }
    /*
        通过递归算法实现.
        参数列表:int 
        返回值类型: int 
      */
    public static int getValue(int n) {
          // 1的阶乘为1
        if (n == 1) {
            return 1;
        }
          /*
            n不为1时,方法返回 n! = n*(n-1)!
          递归调用getValue方法
          */
        return n * getValue(n - 1);
    }
}

2.4 文件搜索

搜索D:\aaa 目录中的.java 文件。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

分析：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

目录搜索，无法判断多少级目录，所以使用递归，遍历所有目录。
遍历目录时，获取的子文件，通过文件名称，判断是否符合条件。

代码实现：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

public class DiGuiDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建File对象
        File dir  = new File("D:\\aaa");
          // 调用打印目录方法
        printDir(dir);
    }
    public static void printDir(File dir) {
          // 获取子文件和目录
        File[] files = dir.listFiles();
          // 循环打印
        for (File file : files) {
            if (file.isFile()) {
                  // 是文件，判断文件名并输出文件绝对路径
                if (file.getName().endsWith(".java")) {
                    System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
                }
            } else {
                // 是目录，继续遍历,形成递归
                printDir(file);
            }
        }
    }
}

第三章 IO概述

3.1 什么是IO

生活中，你肯定经历过这样的场景。当你编辑一个文本文件，忘记了ctrl+s ，可能文件就白白编辑了。当你电脑上插入一个U盘，可以把一个视频，拷贝到你的电脑硬盘里。那么数据都是在哪些设备上的呢？键盘、内存、硬盘、外接设备等等。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

我们把这种数据的传输，可以看做是一种数据的流动，按照流动的方向，以内存为基准，分为输入input 和输出output ，即流向内存是输入流，流出内存的输出流。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

Java中I/O操作主要是指使用java.io包下的内容，进行输入、输出操作。输入也叫做读取数据，输出也叫做作写出数据。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

3.2 IO的分类

根据数据的流向分为：输入流和输出流。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

输入流 ：把数据从其他设备上读取到内存中的流。
输出流 ：把数据从内存 中写出到其他设备上的流。

格局数据的类型分为：字节流和字符流。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

字节流 ：以字节为单位，读写数据的流。
字符流 ：以字符为单位，读写数据的流。

3.3 IO的流向说明图解

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3.4 顶级父类们

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第四章字节流

4.1 一切皆为字节

一切文件数据(文本、图片、视频等)在存储时，都是以二进制数字的形式保存，都一个一个的字节，那么传输时一样如此。所以，字节流可以传输任意文件数据。在操作流的时候，我们要时刻明确，无论使用什么样的流对象，底层传输的始终为二进制数据。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

4.2 字节输出流【OutputStream】

java.io.OutputStream抽象类是表示字节输出流的所有类的超类，将指定的字节信息写出到目的地。它定义了字节输出流的基本共性功能方法。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

public void close() ：关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。
public void flush() ：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。
public void write(byte[] b)：将 b.length字节从指定的字节数组写入此输出流。
public void write(byte[] b, int off, int len) ：从指定的字节数组写入 len字节，从偏移量 off开始输出到此输出流。
public abstract void write(int b) ：将指定的字节输出流。

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close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

4.3 FileOutputStream类

OutputStream有很多子类，我们从最简单的一个子类开始。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

java.io.FileOutputStream类是文件输出流，用于将数据写出到文件。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

构造方法

public FileOutputStream(File file)：创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。
public FileOutputStream(String name)：创建文件输出流以指定的名称写入文件。

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。该路径下，如果没有这个文件，会创建该文件。如果有这个文件，会清空这个文件的数据。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

构造举例，代码如下：

public class FileOutputStreamConstructor throws IOException {
    public static void main(String[] args) {
           // 使用File对象创建流对象
        File file = new File("a.txt");
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
        // 使用文件名称创建流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("b.txt");
    }
}

写出字节数据

写出字节：write(int b) 方法，每次可以写出一个字节数据，代码使用演示：

public class FOSWrite {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");     
          // 写出数据
          fos.write(97); // 写出第1个字节
          fos.write(98); // 写出第2个字节
          fos.write(99); // 写出第3个字节
          // 关闭资源
        fos.close();
    }
}
输出结果：
abc

小贴士：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

虽然参数为int类型四个字节，但是只会保留一个字节的信息写出。
流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close方法，千万记得。

写出字节数组：write(byte[] b)，每次可以写出数组中的数据，代码使用演示：

public class FOSWrite {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");     
          // 字符串转换为字节数组
          byte[] b = "程序员".getBytes();
          // 写出字节数组数据
          fos.write(b);
          // 关闭资源
        fos.close();
    }
}
输出结果：
程序员

写出指定长度字节数组：write(byte[] b, int off, int len) ,每次写出从off索引开始，len个字节，代码使用演示：

public class FOSWrite {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");     
          // 字符串转换为字节数组
          byte[] b = "abcde".getBytes();
        // 写出从索引2开始，2个字节。索引2是c，两个字节，也就是cd。
        fos.write(b,2,2);
          // 关闭资源
        fos.close();
    }
}
输出结果：
cd

数据追加续写

经过以上的演示，每次程序运行，创建输出流对象，都会清空目标文件中的数据。如何保留目标文件中数据，还能继续添加新数据呢？文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

public FileOutputStream(File file, boolean append)：创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。
public FileOutputStream(String name, boolean append)：创建文件输出流以指定的名称写入文件。

这两个构造方法，参数中都需要传入一个boolean类型的值，true 表示追加数据，false 表示清空原有数据。这样创建的输出流对象，就可以指定是否追加续写了，代码使用演示：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

public class FOSWrite {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt"，true);     
          // 字符串转换为字节数组
          byte[] b = "abcde".getBytes();
        // 写出从索引2开始，2个字节。索引2是c，两个字节，也就是cd。
        fos.write(b);
          // 关闭资源
        fos.close();
    }
}
文件操作前：cd
文件操作后：cdabcde

写出换行

Windows系统里，换行符号是\r\n 。把文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

以指定是否追加续写了，代码使用演示：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/501.html

public class FOSWrite {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");  
          // 定义字节数组
          byte[] words = {97,98,99,100,101};
          // 遍历数组
        for (int i = 0; i < words.length; i++) {
              // 写出一个字节
            fos.write(words[i]);
              // 写出一个换行, 换行符号转成数组写出
            fos.write("\r\n".getBytes());
        }
          // 关闭资源
        fos.close();
    }
}
输出结果：
a
b
c
d
e

回车符\r和换行符\n ：
- 回车符：回到一行的开头（return）。
- 换行符：下一行（newline）。
系统中的换行：
- Windows系统里，每行结尾是 回车+换行 ，即\r\n；
- Unix系统里，每行结尾只有 换行 ，即\n；
- Mac系统里，每行结尾是 回车 ，即\r。从 Mac OS X开始与Linux统一。