这几天写文件的读取和上传，虽然现在的工具类很多，都封装好了，但是依然要会使用原始方法进行读取和保存，今天记录一下。

File概述

我们平时说的文件是指的保存数据的地方，例如 word 文档、txt 文件、excel 文件等都属于文件，文件既可以保存我们平时的文字信息，也可以保存图片、视频以及声音等信息。

而在 Java 程序中，文件是以 “流” 的形式来进行操作的，如下图所示：

java中的输入：将磁盘的文件中的数据读取到 Java 程序中。

java中的输出：从 Java 程序中将数据写入到磁盘的文件中。

在计算机系统中，文件是一种非常重要的存储方式。Java 的标准库 java.io 提供了 File 类的实例对象来操作文件。在 Java 程序中，我们创建一个 File 对象时需要提供一个抽象文件路径名，之所以叫做抽象，是因为在创建该 File 对象时，提供的文件路径是在 Java 程序中声明的，而此时系统的磁盘中并不一定真实存在该文件路径。

• 路径 vs 相对路径

绝对路径：是一个固定的文件路径，从盘符号开始声明，如：/Users/wangpeng/Downloads。

相对路径：是相对于某个位置开始声明的文件路径，在 Java 程序中：main()方法中的相对路径是相对于当前项目；单元测试方法中的相对路径是相对于当前模块；

• 文件路径分隔符

文件路径中的每级目录之间都会用一个路径分隔符隔开。

默认的路径分隔符和操作系统有关：

1、windows 和 dos 系统默认使用 “\” 来分隔；

2、Linux、Unix 和 URL 使用 “/” 来分隔；

3、Java 程序支持跨平台运行，因此路径分隔符需要动态设置，File 类提供了一个静态常量，可以根据 Java 程序运行在不同的操作系统，动态地提供路径分隔符。如下：

public static final String separator

举例：

//举例：
File file1 = new File("Users" + File.separator + "aaa.txt");
//在windows中，会自动转为 “\\”
File file2 = new File("d:\\王朋.txt");
//在Linux中，会自动转为 “/”
File file3 = new File("/Users/wangpeng/Downloads/wangpeng.txt");

File 对象创建

创建一个 File 类对象可以使用 File 类提供的 3 种构造器方法，这 3 种构造器分别传入不同的抽象文件路径名，该路径名是以字符串形式表示的。用法如下：

方式一：public File(String pathname)

这里的pathname可以是绝对路径也可以是相对路径，如果是相对路径，则默认的当前路径在系统属性 user.dir 中存储：

//创建 File 对象
File file = new File("/Users/wangpeng/Downloads/wangpeng.txt");

方式二：public File(String parent, String child)

根据父目录文件（File 对象）和文件路径名创建一个 File 对象：

//先创建了一个 File 对象
File parentFile = new File("/Users/wangpeng/Downloads");
//这只是个文件路径名
String fileName = "wangpeng.txt";
File file = new File(parentFile, fileName);

方式三：public File(File parent, String child)

根据父目录路径名和文件路径名创建一个 File 对象：

String parentPath = "/Users/wangpeng/Downloads";
String fileName = "wangpeng.txt";
//上面的两个都是文件路径名
//真正创建 File 对象
File file = new File(parentPath, fileName);

特别注意：创建一个 File 对象时，即使提供的抽象文件路径名在磁盘中不存在，代码也不会出错，因为创建一个File 对象，并不会导致任何磁盘操作。只有当我们调用 File 对象的某些方法的时候，才会真正进行磁盘操作。

File 的常用方法

• 磁盘操作的方法

在调用下面方法时，会真正在磁盘中产生操作，将 Java 内存中的 File 对象与磁盘中的文件产生联系。

如下表所示：

注意： 如果要删除一个文件目录，要保证该文件目录为空目录，即不能一次性删除多级目录。

• 获取文件属性的方法

在调用下面方法时，不会真正地在磁盘中操作，只是操作 Java 内存中的 File 对象，获取 File 对象的一些属性。

如下表所示：

注意： 如果声明的抽象文件路径名没有盘符路径，则该文件的绝对路径默认是在项目路径/模块路径下。

IO流

文件的读取和保存与IO流息息相关，我们先看下java的IO流相关知识。

• 流的分类

按数据的流向不同分为：输入流和输出流

按操作数据单位的不同分为：字节流（8bit）和字符流（16bit）

根据IO流的角色不同分为：节点流（直接从数据源或目的地读写数据）和处理流（不直接连接到数据源或目的地，而是“连接”在已存在的流（节点流或处理流）上）

节点流：FileInputStream、FileOutputStream、FileReader、FileWriter

处理流：

缓冲流（增加缓冲功能，避免频繁读写硬盘，进而提升读写效率）：BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter

转换流（实现字节流和字符流之间的转换）：InputStreamReader、OutputStreamWriter

对象流（提供直接读写 Java 对象功能）：ObjectInputStream、ObjectOutputStream

• 字节流处理：InputStream 和 OutputStream

以字节为单位，处理文件信息

java.io.InputStream 抽象类是表示字节输入流的所有类的超类，可以读取字节信息到内存中。它定义了字节输入流的基本共性功能方法。

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。

使用FileInputStream+FileOutputStream完成文件复制

public static void main(String[] args) {
		FileInputStream fis = null;
		FileOutputStream fos = null;
		try {
			fis = new FileInputStream(new File("hello.txt"));
			fos = new FileOutputStream(new File("hello1.txt"));

			byte[] buffer = new byte[1024];
			int len = 0;
			while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {
				fos.write(buffer, 0, len);
			}
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}finally {
			try {
				if (fos != null)
					fos.close();
			} catch (IOException e) {
				throw new RuntimeException(e);
			}finally {
				try {
					if (fis != null)
						fis.close();
				} catch (IOException e) {
					throw new RuntimeException(e);
				}
			}
		}
	}

• 字符流处理：Reader 与 Writer

以字符为单位读写数据，专门用于处理文本文件

常见的文本文件有如下格式：.txt 等

Reader抽象类的基本共性功能方法

Writer抽象类的基本共性功能方法

//使用FileReader完成文件读取
public static void main(String[] args) {
		FileReader reader = null;
		try {
			File file = new File("hello.txt");
			reader = new FileReader(file);
			int data = 0;
			while ((data = reader.read()) != -1) {
				System.out.print((char) data);
			}
      //上面的也可以换成下面的这种方式
      //char[] cbuf = new char[5];
			//while ((len = reader.read(cbuf)) != -1) {
				// 为什么不采用 String string = new String(cbuf);
				// 因为最后一次读取的时候，可能不足5个，这样就会出现乱码
			//	String string = new String(cbuf, 0, len);
			//	System.out.print(string);
			//}

		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			try {
				reader.close();
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}

////使用FileWriter完成文件保存
public static void main(String[] args) {
		FileWriter fw=null;
		try {
			File file = new File("file.txt");
			fw = new FileWriter(file);
			fw.write("Hello World!");
			fw.flush();
			fw.close();
		} catch (IOException e) {
			try {
				fw.close();
			} catch (IOException ioException) {
				
			}
		}

	}

• 缓冲流处理：BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader，BufferedWriter

缓冲流的基本原理：在创建流对象时，内部会创建一个缓冲区数组（默认/缺省使用 8192个字节(8Kb)的缓冲区），通过缓冲区读写，减少系统 IO 次数，从而提高读写的效率。

字符缓冲流特有方法

BufferedReader：public String readLine()：读一行文字。

BufferedWriter：public void newLine()：写入行分隔符，行分隔符由系统属性定义符号；在 Windows 上，它将写入 "\r\n"，在 Unix/Linux/Mac 上，它将写入 "\n"。

StringBuilder content = new StringBuilder();
   try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(filePath))) {
       String line;
       while ((line = reader.readLine()) != null) {
           content.append(line).append(System.lineSeparator());
       }
   }
 return content.toString();

Java NIO Files

Java标准库提供的一个工具类，用于操作文件和目录。它提供了一系列静态方法，可以用于创建、复制、删除、移动、重命名、读取、写入文件和目录等常见的文件系统操作。同时，它也提供了一些高级特性，如文件系统监控、文件属性操作等。在Java 7中引入，用于替代旧的java.io.File类。它是Java NIO中处理文件的核心组件之一，基于Java NIO的FileChannel和Path组件实现。

使用Files类读取文件的实现原理主要涉及到Path和FileChannel两个核心组件。当我们使用Files类读取文件时，首先需要使用Path对象创建一个文件路径，然后使用FileChannel打开一个文件通道，最后读取文件的内容到指定的数据结构中。

以下是使用Java NIO读取文件的步骤：

1、通过java.nio.file.Path类创建文件路径对象，例如：Path path = Paths.get("file.txt");

2、通过java.nio.file.Files类读取文件内容，例如：byte[] bytes = Files.readAllBytes(path);或List<String> lines = Files.readAllLines(path);

• readAllBytes()方法可以一次性读取文件的所有字节，并返回一个byte[]数组。

• readAllLines()方法可以逐行读取文本文件的内容，并返回一个List<String>对象，其中每个元素表示文件中的一行文本数据。

3、对于较大的文件，可以使用java.nio.file.Files类的newByteChannel()方法创建一个java.nio.channels.FileChannel对象，并使用ByteBuffer类缓存内容，以提高效率。

Path path = Paths.get("file.txt");
try (FileChannel channel = FileChannel.open(path)) {
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
    while (channel.read(buffer) > 0) {
        buffer.flip();
        //读取buffer中的内容
        buffer.clear();
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

注意在读取之前需要调用flip()方法将缓冲区从写模式切换到读模式，以便读取缓冲区中的内容。

JAVA读取和保存文件

上面已经介绍了文件读取和保存的基本操作，但是实际上我们并不用书写繁琐的代码，我们借助org.apache.commons.io.FileUtils工具类完成文件的读取与保存等操作