Java——文件操作和 IO
目录
前言
一、文件系统、绝对路径和相对路径
二、文件分类
三、文件系统操作类：File
四、文件内容操作
1、打开文件
2、关闭文件
3、读文件
4、写文件
前言
计算机上的数据是存储在硬盘上的，当我们想要操作数据的时候，却不是通过直接操作硬盘来进行操作这些数据的，而是通过文件来操作。这是由于操作系统将硬盘上的数据抽象成了文件来供程序进行使用，也即是加多了一层封装。因而我们只需了解文件相关的操作即可。
一、文件系统、绝对路径和相对路径
操作系统是通过文件系统来管理硬盘资源的，不同的操作系统上的文件系统也不同。
如：Windows 的文件系统是 NTFS，Linux 系统上常见的文件系统是 EXT4 。
不同的文件系统，其管理文件的方式都是类似的，都是通过" 目录(文件夹)—文件 "构成了一颗 N 叉树的树形结构。
因而每个文件的位置就使用从根目录到其存放处的路径来进行描述。而路径又分为绝对路径和相对路径：
绝对路径：以盘符为开头的路径，相当于是从" 此电脑 "出发直至文件存放的位置。如:D:/tmp/test.jpg；
相对路径：以 . 或者 .. 开头的路径。其中 . 就是一个基准目录 / 工作目录，相当于是从该目录出发直至文件存放的位置。而 .. 则表示该基准目录的上一层目录。
以 D:/tmp/test.jpg 为例：
如果以 D: 为基准目录，则为 . /tmp/test.jpg；
如果以 D:/tmp/111 为基准目录，则为 .. /test.jpg 。
二、文件分类
文件系统中存储的文件，大体分为两个大类：文本文件和二进制文件。
文本文件中存储的是字符，二进制文件中存储的便是二进制数据。
我们熟知的 uft8 大表，其表上的数据的组合就可以称之为字符。因而如果所有字符都可以由该表上的数据组合表示出来，就是文本文件；如果不能或者表示出来之后让人看不懂( 也就是乱码 )，即是二进制文件。
一个最简单来判别这两种文件的方式就是用记事本来打开文件，如果看不懂则为二进制文件，能看懂就是文本文件。
三、文件系统操作类：File
Java 标准库中提供了关于文件系统的操作类 java.io.File ，使用该类对象就可以描述一个具体的对象，可以是一个真实存在的文件也可以是一个未创建的文件。
1、构造方法：一般我们传入一个文件路径来创建出一个文件对象，该路径可以是一个绝对路径也可以是一个相对路径。
2、普通方法的使用
官方文档中关于 File 类的相关操作的方法有着很多，大多数操作起来也比较简单，此处就不一一介绍。
但是对于一些方法的细节需要说明一下：
1）
该方法获取到的路径是构造 File 对象时所提供的路径，构造方法中传入的路径为何，此处该方法就直接返回个一模一样的字符串；
2）
这两个方法，一个是判断是否是目录，另一个是判断是否是文件。
文件这一概念的范围很广泛，目录也可以是文件，普通文件也是文件，因此这两个方法就是对目录和普通文件进行判别。
如果文件不存在，会直接返回 false；
3）
这两个方法作用为列出当前目录下包含了哪些文件，就规定了当前 File 类对象必须为一个目录；
4）
该方法为创建出一个当前路径表示的文件，但即便这个文件已经存在了，也不会产生副作用，而是直接不创建了；
当文件路径为一个非法路径或者对该路径中的目录没有访问权限，则会直接抛出异常；
5）
这两个方法都是删除文件，但是删除的时机有所差异：第一个为调用该方法后就立即删除，而第二个为程序执行完毕之后再进行删除；
6）
该方法为文件重命名，但是也可以起到移动文件的效果：
public class Demo2 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
File file1 = new File("./text.txt");
file1.createNewFile();
}
}当运行上述代码之后，就会在工作目录下创建出一个 test.txt 文件：
public class Demo2 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
File file1 = new File("./text.txt");
File file2 = new File("./src/text.txt");
file1.renameTo(file2);
}
}而当运行上述这段代码之后，原本与 src 目录同级的 text.txt 文件就移动到了 src 目录之下：
四、文件内容操作
上述 File 类是针对文件系统的操作，而除此之外，我们还需要对文件内容进行操作，这就需要文件流来进行操作：
针对文件内容操作的核心步骤有四步：
1）打开文件 2）读文件 3）写文件 4）关闭文件
而 Java 中对于文件内容的操作是由一系列类进行展开的，这些类主要针对于需要操作的单位进行分类：
一类是针对于字节流的 InputStream 和 OutputSream；
另一类是针对字符流的 Reader 和 Writer 。
后续操作字节和字符的类都是由这两类衍生出来的。
接下来就先使用 Reader 来演示一下打开文件和关闭文件的操作：
1、打开文件
一般使用构造方法就可以打开文件
Reader reader = new FileReader("");由于 Reader 是一个抽象类，因此需要 new 一个具体的类 FileReader 才能构造出对象。其他的类也是如此来创建对象。
2、关闭文件
打开文件使用完了之后，一定要注意关闭文件，因此进程打开一个文件，就需要从系统中申请一定的资源，占用进程的 pcb 中的文件描述符表中的一个表项，这个表类似于顺序表一样。由于这个表有固定长度，且无法扩容，因此如果打开文件之后都不关闭，这个表早晚都会有满了的时候，后续就无法打开其他文件，造成文件资源泄露问题。
reader.close();为了稳妥起见，避免由于代码中间直接进行 return 或者抛出异常而导致无法执行到关闭文件的地方，使用 try-with-resource 来打开文件更好：
try (Reader reader = new FileReader("");) {
}这样当 try 代码块执行完毕之后，程序就会自动调用 close 来关闭文件。
除此之外，也可以使用 finally 来解决。
3、读文件
Reader 和 InputStream 都可以进行读文件操作。
先讲一下 Reader 如何使用：
Reader 主要是针对于文本文件进行读取，调用 read( ) 来进行写文件操作，而 read( ) 有多种方式来进行调用：
第一种是一次性读取一个字符；
第二种是传入一个字符数组，读取该数组长度个字符到该数组中，返回值为读取的字符个数，因为有可能会出现文件中的字符个数小于数组长度，如果返回的是 -1 ，则为读到了文件末尾；
第三种则是在第二种的基础上，使用了 off 来定义开始输入文件内容的数组下标和 len 来定义输入内容的最大字节长度；
第四种的 target 实质仍然是一个字符数组，只不过使用了类来进行多一层封装而已。
此处虽然读的是字符，但是可以发现返回值却都是 int ，但是查阅之后可以发现，其返回的范围是 0—65535，刚好是两个字节的大小，Java 中的字符也刚好是两个字符的大小，因此返回的仍然是字符数据，只不过使用 int 型来表示而已。
而到了 InputStream ，其读取文件的方式跟 reader 是差不多的，只不过读取单位变成了字节而已。因此其可以读取二进制文件也可以读取文本文件，因为都可以逐个字节来进行读取。
从上图中就可以看到其方法的参数都是与 reader 类似的。
其中返回值 int 的范围就变成了 0—255，为一个字节的大小。
4、写文件
写文件主要是使用 Writer 和 OutputStream，这两个类的使用方式也很相似，仍旧只是单位的不同而已，因此使用 Writer 来进行展开即可：
写文件操作是通过调用 write( ) 方法来进行的：
从这些方法参数也可以知道，write 方法的参数和 read 方法参数很相似，只不过多了可以直接写入一个字符串的操作而已，其他参数与 read 方法都相同。
但是要注意的是，写文件操作在打开文件的时候，会清空该文件之前的数据，而如果只是想追加而不是清空，则需要在构造的时候多传入一个参数：
Writer writer = new FileWriter("", true);第二个参数名 append ，意思便为是否追加，如果不传入该参数，则默认为 false，因此就会清空原先的文件内容。