Java经典I/O操作全解析

# Java 经典 I/O 操作全解析 ## 1. 引言 在应用程序开发中，数据的输入和输出是常见的操作。Java 提供了经典 I/O API（位于 `java.io` 包）和新 I/O（NIO）API（位于 `java.nio` 及相关子包）来支持 I/O 操作。本文将重点介绍经典 I/O API。 ## 2. 使用 File API 访问文件系统 ### 2.1 获取文件系统根目录 Java 通过 `java.io.File` 类提供对底层平台文件系统的访问。`File` 类的静态方法 `listRoots()` 可以返回可用文件系统的根目录数组。以下是一个示例代码： ```java import java.io.File; public class DumpRoots { public static void main(String[] args) { File[] roots = File.listRoots(); for (File root: roots) System.out.println(root); } } ``` 在 Windows 平台上运行该程序，可能会输出类似以下内容： ```plaintext C:\ D:\ E:\ F:\ ``` 在 Unix 或 Linux 平台上运行，会输出虚拟文件系统的根目录 `/`。 ### 2.2 构建 File 实例 除了使用 `listRoots()` 方法，还可以通过调用 `File` 类的构造函数来获取 `File` 实例。例如： ```java File file1 = new File("/x/y"); File file2 = new File("C:\\temp\\x.dat"); ``` 第一个语句适用于 Unix/Linux 平台，路径名以根目录符号 `/` 开头；第二个语句适用于 Windows 平台，路径名以驱动器符号 `C:` 开头。 路径分为绝对路径和相对路径。绝对路径以根目录符号开头，无需其他信息即可定位文件或目录；相对路径不以根目录符号开头，需要结合其他路径信息来解释。Java 的 `java.io` 包中的类默认使用当前用户目录（由系统属性 `user.dir` 标识）来解析相对路径。 ### 2.3 了解存储的抽象路径名 获取 `File` 对象后，可以调用其方法来了解存储的抽象路径名和其他属性。以下是一个示例代码： ```java import java.io.File; import java.io.IOException; public class PathnameInfo { public static void main(final String[] args) throws IOException { if (args.length != 1) { System.err.println("usage: java PathnameInfo pathname"); return; } File file = new File(args[0]); System.out.println("Absolute path = " + file.getAbsolutePath()); System.out.println("Canonical path = " + file.getCanonicalPath()); System.out.println("Name = " + file.getName()); System.out.println("Parent = " + file.getParent()); System.out.println("Path = " + file.getPath()); System.out.println("Is absolute = " + file.isAbsolute()); } } ``` 当输入 `java PathnameInfo .` 时，可能会输出类似以下内容： ```plaintext Absolute path = C:\prj\dev\ljfad3\ch11\code\PathnameInfo\. Canonical path = C:\prj\dev\ljfad3\ch11\code\PathnameInfo Name = . Parent = null Path = . Is absolute = false ``` ### 2.4 了解路径名对应的文件或目录 `File` 类的其他方法可以用于了解文件是否存在、是否为目录等信息。以下是一个示例代码： ```java import java.io.File; import java.io.IOException; import java.util.Date; public class FileDirectoryInfo { public static void main(final String[] args) throws IOException { if (args.length != 1) { System.err.println("usage: java FileDirectoryInfo pathname"); return; } File file = new File(args[0]); System.out.println("About " + file + ":"); System.out.println("Exists = " + file.exists()); System.out.println("Is directory = " + file.isDirectory()); System.out.println("Is file = " + file.isFile()); System.out.println("Is hidden = " + file.isHidden()); System.out.println("Last modified = " + new Date(file.lastModified())); System.out.println("Length = " + file.length()); } } ``` 假设存在一个名为 `x.dat` 的三字节文件，运行 `java FileDirectoryInfo x.dat` 可能会输出： ```plaintext About x.dat: Exists = true Is directory = false Is file = true Is hidden = false Last modified = Mon Oct 14 15:31:04 CDT 2019 Length = 3 ``` ### 2.5 获取磁盘空间信息 Java 6 为 `File` 类添加了 `getFreeSpace()`、`getTotalSpace()` 和 `getUsableSpace()` 方法，用于获取文件对象抽象路径名所描述的分区的空间信息。具体说明如下： | 方法 | 描述 | | --- | --- | | `long getFreeSpace()` | 返回分区中未分配的字节数，若抽象路径名未指定分区则返回 0 | | `long getTotalSpace()` | 返回分区的总大小（以字节为单位），若抽象路径名未指定分区则返回 0 | | `long getUsableSpace()` | 返回当前虚拟机在分区中可用的字节数，若抽象路径名未指定分区则返回 0 | `getUsableSpace()` 方法会检查写入权限和其他平台限制，因此比 `getFreeSpace()` 更准确。但需要注意的是，这两个方法返回的值只是一个提示，不保证 Java 应用程序可以使用所有或大部分未分配或可用的字节。 ### 2.6 列出目录内容 `File` 类的 `list()` 和 `listFiles()` 方法可以返回指定目录下的文件和目录名称。以下是一个使用 `list(FilenameFilter)` 方法列出指定扩展名文件的示例代码： ```java import java.io.File; import java.io.FilenameFilter; public class Dir { public static void main(final String[] args) { if (args.length != 2) { System.err.println("usage: java Dir dirpath ext"); return; } File fi ```