一、File类
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。
1.1 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。
1.2 常用方法
/// API
// 获取功能
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。若File对象表示目录，则返回值未指定。
// 判断功能
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。
// 创建删除功能
public boolean createNewFile(); // 当且仅当具有该名称的文件尚不存在时，创建一个新的空文件。
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
// 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。
1.3 例子
- 递归打印多级目录
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) {
// 判断
if (file.isFile()) {
// 是文件,输出文件绝对路径
// if (file.getName().endsWith(".java")) // 筛选后缀是 .java 的文件
System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
} else {
// 是目录,输出目录绝对路径
System.out.println("目录:" + file.getAbsolutePath());
// 继续遍历,调用printDir,形成递归
printDir(file);
}
}
}
- 使用文件过滤器
java.io.FileFilter接口来筛选文件：
public static void printDir2(File dir) {
// Lambda表达式优化
// File[] files = dir.listFiles(f -> f.getName().endsWith(".java") || f.isDirectory());
File[] files = dir.listFiles(new FileFilter() {
@Override
public boolean accept(File pathname) {
return pathname.getName().endsWith(".java") || pathname.isDirectory();
}
});
// 循环打印
for (File file : files) {
// 判断
if (file.isFile()) {
System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
} else {
printDir2(file);
}
}
}
java 7 引入了一些新的文件处理类用来代替 File 类的文件 I/O 操作方式：Java NIO系列教程
import java.nio.file.DirectoryStream;
import java.nio.file.FileSystem;
import java.nio.file.FileSystems;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.attribute.FileAttribute;
import java.nio.file.attribute.PosixFilePermission;
import java.nio.file.attribute.PosixFilePermissions;
二、基础I/O：字节流、字符流
| 输入流 | 输出流 | |
| 字节流 | InputStream | OutputStream |
| 字符流 | Reader | Writer |
2.1 字节流
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。所以字节流可以传输任意文件数据。
2.1.1 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。
public void close();
public void flush();
public void write(byte[] b);
public void write(byte[] b, int off, int len);
public abstract void write(int b);
2.1.2 FileOutputStream类
java.io.FileOutputStream类是文件输出流，用于将数据写出到文件。
public FileOutputStream(File file);
public FileOutputStream(String name);
- 写出字节：write 方法；
- 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。构造方法还可以传入一个
boolean append参数，表示追加写。 - 写出换行：
fos.write(" ".getBytes());
2.1.3 字节输入流 InputStream
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。
public void close();
public abstract int read();
public int read(byte[] b);
2.1.4 FileInputStream类
java.io.FileInputStream类是文件输入流，从文件中读取字节。
FileInputStream(File file);
FileInputStream(String name);
- 读取字节：read 方法，每次可以读取一个字节的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回 -1；
- 使用字节数组读取：read(byte[] b)，每次读取b的长度个字节到数组中，返回读取到的有效字节个数，读取到末尾时，返回 -1。
2.2 字符流
一些字符如中文字符可能占用多个字节存储。所以Java提供一些字符流类，以字符为单位读写数据，专门用于处理文本文件。
2.2.1 字符输出流 Writer
java.io.Writer抽象类是表示用于写出字符流的所有类的超类。
void write(int c);
void write(char[] cbuf);
abstract void write(char[] cbuf, int off, int len);
void write(String str);
void write(String str, int off, int len);
void flush();
void close();
2.2.2 FileWriter类
java.io.FileWriter类是写出字符到文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。
FileWriter(File file);
FileWriter(String fileName);
- 写出字符：write 方法；
- flush ：刷新缓冲区；
- close ：先刷新缓冲区，然后通知系统释放资源。
字符流，只能操作文本文件，不能操作图片，视频等非文本文件。当我们单纯读或者写文本文件时 使用字符流 其他情况使用字节流
2.2.3 字符输入流 Reader
java.io.Reader抽象类是表示用于读取字符流的所有类的超类。
public void close();
public int read();
public int read(char[] cbuf);
2.2.4 FileReader类
java.io.FileReader 类是读取字符文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。
FileReader(File file);
FileReader(String fileName);
- 读取字符： read() 方法，每次可以读取一个字符的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回 -1；
- 使用字符数组读取： read(char[] cbuf) ，每次读取b的长度个字符到数组中，返回读取到的有效字符个数，
读取到末尾时，返回 -1。
当创建一个文件输入流对象时，若没有该文件，会抛出
FileNotFoundException；创建文件输出流对象时，若没有该文件，会自动创建。
try-with-resource
三、缓冲流、转换流、序列化流、打印流
3.1 缓冲流
缓冲流,也叫高效流，是对4个基本的FileXxx流的增强，所以也是4个流，按照数据类型分类。
- 字节缓冲流：
BufferedInputStream，BufferedOutputStream - 字符缓冲流：
BufferedReader，BufferedWriter
缓冲流的基本原理，是在创建流对象时，会创建一个内置的默认大小的缓冲区数组，通过缓冲区读写，减少系统IO次数，从而提高读写的效率。
3.1.1 字节缓冲流
构造方法：
public BufferedInputStream(InputStream in); // 创建一个新的缓冲输入流。
public BufferedOutputStream(OutputStream out); // 创建一个新的缓冲输出流。
字节缓冲流读写方法与基本的流是一致的。
3.1.2 字符缓冲流
构造方法
public BufferedReader(Reader in); // 创建一个新的缓冲输入流。
public BufferedWriter(Writer out); // 创建一个新的缓冲输出流。
字符缓冲流的基本方法与普通字符流调用方式一致。特有方法：
/// BufferedReader：
public String readLine(); // 读一行文字
/// BufferedWriter：
public void newLine(); // 写一行行分隔符,由系统属性定义符号
3.2 转换流
3.2.1 InputStreamReader类
转换流java.io.InputStreamReader，是Reader的子类，是从字节流到字符流的桥梁。它读取字节，并使用指定的字符集将其解码为字符。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。
InputStreamReader(InputStream in); // 创建一个使用默认字符集的字符流。
InputStreamReader(InputStream in, String charsetName); // 创建一个指定字符集的字符流
3.2.1 OutputStreamWriter类
转换流java.io.OutputStreamWriter，是Writer的子类，是从字符流到字节流的桥梁。使用指定的字符集将字符编码为字节。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。
OutputStreamWriter(OutputStream in); // 创建一个使用默认字符集的字符流。
OutputStreamWriter(OutputStream in, String charsetName); // 创建一个指定字符集的字符流。
3.3 序列化
Java 提供了一种对象序列化的机制。用一个字节序列可以表示一个对象，该字节序列包含该对象的数据、对象的类型和对象中存储的属性等信息。字节序列写出到文件之后，相当于文件中持久保存了一个对象的信息。
反之，该字节序列还可以从文件中读取回来，重构对象，对它进行反序列化。对象的数据、对象的类型和对象中存储的属性信息，都可以用来在内存中创建对象。
3.3.1 ObjectOutputStream类
java.io.ObjectOutputStream类，将Java对象的原始数据类型写出到文件,实现对象的持久存储。
构造方法：
public ObjectOutputStream(OutputStream out); // 创建一个指定OutputStream的ObjectOutputStream
/// 示例：
FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("employee.txt");
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOut);
- 一个对象要想序列化，必须满足两个条件
- 该类必须实现
java.io.Serializable接口，Serializable 是一个标记接口，不实现此接口的类将不会使任何状态序列化或反序列化，会抛出NotSerializableException。 - 该类的所有属性必须是可序列化的。如果有一个属性不需要可序列化的，则该属性必须注明是瞬态的，使用
transient关键字修饰
- 写出对象方法
public final void writeObject (Object obj); // 将指定的对象写出
3.3.2 ObjectInputStream类
java.io.ObjectInputStream反序列化流，将之前使用ObjectOutputStream序列化的原始数据恢复为对象。
构造方法：
public ObjectInputStream(InputStream in); // 创建一个指定InputStream的ObjectInputStream。
如果能找到一个对象的class文件，我们可以进行反序列化操作，调用 ObjectInputStream 读取对象的方法：
public final Object readObject (); // 读取一个对象
对于JVM可以反序列化对象，它必须是能够找到class文件的类。如果找不到该类的class文件，则抛出一个ClassNotFoundException异常。
另外，当JVM反序列化对象时，能找到class文件，但是class文件在序列化对象之后发生了修改，那么反序列化操作也会失败，抛出一个InvalidClassException异常。 发生这个异常的原因如下：
- 该类的序列版本号与从流中读取的类描述符的版本号不匹配
- 该类包含未知数据类型
- 该类没有可访问的无参数构造方法
Serializable接口给需要序列化的类，提供了一个序列版本号。 serialVersionUID该版本号的目的在于验证序列化的对象和对应类是否版本匹配。示例：
public class Employee implements java.io.Serializable {
// 加入序列版本号
private static final long serialVersionUID = 1L;
public String name;
public String address;
// 添加新的属性 ,重新编译, 可以反序列化,该属性赋为默认值
public int eid;
public void addressCheck() {
System.out.println("Address check : " + name + " ‐‐ " + address);
}
}
3.4 打印流
平时我们在控制台打印输出，是调用 print 方法和 println 方法完成的，这两个方法都来自于java.io.PrintStream类，该类能够方便地打印各种数据类型的值，是一种便捷的输出方式。
3.4.1 PrintStream类
构造方法：
public PrintStream(String fileName);
public PrintStream(File file);
public PrintStream(OutputStream out);
- System.out 就是 PrintStream 类型的，只不过它的流向是系统规定的，打印在控制台上。
我们可以改变它的流向：
public class PrintDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 调用系统的打印流,控制台直接输出97
System.out.println(97);
// 创建打印流,指定文件的名称
PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt");
// 设置系统的打印流流向,输出到ps.txt
System.setOut(ps);
// 调用系统的打印流, ps.txt中输出97
System.out.println(97);
}
}
另，三篇讲得较全面的博客：
CSDN：Java8 I/O源码-整体结构