Java文件和目录操作全解析

# Java文件和目录操作全解析 ## 1. 理解File对象 在Java中，`File`对象并不直接代表一个物理文件或目录，而是封装了一个可能指向物理文件或目录的路径名。它有两个主要用途：一是检查其封装的路径名是否对应真实的文件或目录；二是用于创建文件流对象。 ### 1.1 创建File对象 `File`类提供了四种构造函数来创建`File`对象： 1. **接受字符串参数**：最简单的构造函数接受一个`String`对象作为参数，指定文件或目录的路径。 ```java File myDir = new File("C:/jdk1.5.0/src/java/io"); ``` 在Windows系统中，也可以使用转义的反斜杠`\\`作为路径分隔符，但这样会使路径看起来更复杂，且需要更多的输入。 ```java File myDir = new File("C:\\jdk1.5.0\\src\\java\\io"); ``` 需要注意的是，构造函数不会检查传入的字符串是否为有效的路径。例如： ```java File junk = new File("dwe\n:;?cc/.*\naa£%)("); // 不是有效的路径！ ``` 此语句可以编译和执行，但路径是无效的。因此，需要确保传入的字符串是系统有效的路径。 要指定文件的路径名，只需确保传递给构造函数的字符串确实指向一个文件而不是目录。 ```java File myFile = new File("C:/jdk1.5.0/src/java/io/File.java"); ``` `File`对象的一个重要且容易被忽略的特性是它们是不可变的。一旦创建了`File`对象，就无法更改它封装的路径。可以使用`rename()`方法更改`File`对象引用的物理文件的名称，但这不会改变`File`对象本身。 2. **分别指定目录和文件名**：可以使用构造函数分别指定包含文件的目录和文件名。 ```java File myDir = new File("C:/jdk1.5.0/src/java/io"); // 父目录 File myFile = new File(myDir, "File.java"); // 文件的路径 ``` 也可以使用另一个构造函数达到相同的效果： ```java File myFile = new File("C:/jdk1.5.0/src/java/io", "File.java"); ``` 使用`File`对象指定目录比直接使用字符串更有用，因为可以在访问感兴趣的文件之前验证目录是否真的存在，必要时还可以创建目录。 3. **从URI对象创建**：可以使用`URI`对象创建`File`对象。 ```java File remoteFile = new File(new URI("http://www.wrox.com/misc-pages/booklist.shtml")); ``` ### 1.2 可移植路径考虑 `File`类包含一些静态成员，用于处理不同操作系统的路径分隔符： - `separator`：类型为`String`，定义了操作系统中路径名之间的分隔符。在Unix系统中为`/`，在Windows系统中为`\\`。 - `separatorChar`：类型为`char`，定义了相同的分隔符字符，方便使用。 - `pathSeparator`：类型为`String`，定义了系统默认的用于分隔一个路径与另一个路径的字符。在Windows系统中为分号`;`，在Unix系统中为冒号`:`。 - `pathSeparatorChar`：类型为`char`，定义了相同的路径分隔符字符。 可以使用`separator`字段以更系统独立的方式指定路径： ```java File myFile = new File("C:" + File.separator + "jdk1.5.0" + File.separator + "src" + File.separator + "java" + File.separator + "io", "File.java"); ``` ### 1.3 绝对路径和相对路径 路径名通常由两部分组成：一个可选的前缀和一系列由系统默认路径分隔符分隔的名称。包含前缀的路径是绝对路径，不包含前缀的路径是相对路径。相对路径只要由一个或多个由`File.separator`或`File.separatorChar`分隔的名称组成，就应该可以在不同系统之间移植。 例如，使用相对路径引用当前目录中的文件： ```java File myFile = new File("output.txt"); ``` 也可以使用相对路径引用当前目录的子目录中的文件： ```java File myFile = new File("dir" + File.separator + "output.txt"); ``` 在Windows环境中，绝对路径可以有一个明确的驱动器规范作为前缀，也可以使用UNC（通用命名约定）表示法来标识网络上共享资源的路径。在Unix系统中，根目录的路径为`/`。 ### 1.4 访问系统属性 系统属性可以帮助指定独立于当前环境的路径。可以通过`System`类的静态`getProperty()`方法访问系统属性的值。例如，获取默认相对路径的基础目录： ```java String currentDir = System.getProperty("user.dir"); File dataFile = new File(currentDir, "output.txt"); ``` 另一个系统属性`user.home`定义了用户主目录的路径。可以使用它指定文件的位置： ```java File dataFile = new File(System.getProperty("user.home"), "output.txt"); ``` 可以使用以下程序列出当前系统属性的键和值： ```java public class TryProperties { public static void main(String[] args) { java.util.Properties properties = System.getProperties(); properties.list(System.out); } } ``` 还可以使用`System`类的静态`setProperty()`方法更改系统属性的值，使用`clearProperty()`方法移除系统属性的当前值。 ```java System.setProperty("user.dir", "C:/MyProg"); String oldValue = System.clearProperty("java.class.path"); ``` ### 1.5 测试和检查File对象 `File`类提供了30多个方法用于操作`File`对象，以下是一些常用的方法： | 方法 | 描述 | | --- | --- | | `getName()` | 返回一个包含文件名（不包含路径）的`String`对象，即对象中存储的路径的最后一个名称。对于表示目录的`File`对象，只返回目录名。 | | `getPath()` | 返回一个包含`File`对象路径的`String`对象，包括文件名或目录名。 | | `isAbsolute()` | 如果`File`对象引用的是绝对路径名，则返回`true`，否则返回`false`。 | | `getParent()` | 返回一个包含当前`File`对象所代表的文件或目录的父目录名称的`String`对象。如果没有指定父目录，则返回`null`。 | | `getParentFile()` | 返回父目录作为一个`File`对象，如果该`File`对象没有父目录，则返回`null`。 | | `toString()` | 返回当前`File`对象的`String`表示形式，当`File`对象与`String`对象连接时会自动调用。返回的字符串与`getPath()`方法返回的字符串相同。 | | `hashCode()` | 返回当前`File`对象的哈希码值。 | | `equals()` | 用于比较两个`File`对象是否相等。如果作为参数传递的`File`对象与当前对象具有相同的路径，则返回`true`，否则返回`false`。 | ### 1.6 查询文件和目录 可以使用以下方法检查`File`对象引用的文件或目录： | 方法 | 描述 | | --- | --- | | `exists()` | 如果`File`对象引用的文件或目录存在，则返回`true`，否则返回`false`。 | | `isDirectory()` | 如果`File`对象引用的是现有目录，则返回`true`，否则返回`false`。 | | `isFile()` | 如果`File`对象引用的是现有文件，则返回`true`，否则返回`false`。 | | `isHidden()` | 如果`File`对象引用的文件是隐藏的，则返回`true`，否则返回`false`。文件的隐藏方式因系统而异。 | | `canRead()` | 如果允许读取`File`对象引用的文件，则返回`true`，否则返回`false`。如果不允许读取文件，此方法可能会抛出`SecurityException`异常。 | | `canWrite()` | 如果允许写入`File`对象引用的文件，则返回`true`，否则返回`false`。如果不允许写入文件，此方法可能会抛出`SecurityException`异常。 | | `getAbsolutePath()` | 返回当前`File`对象引用的目录或文件的绝对路径。如果对象包含绝对路径，则返回`getPath()`方法返回的字符串。否则，在Windows系统中，路径将根据路径名中标识的驱动器的当前目录解析，或者如果路径名中没有出现驱动器字母，则根据当前用户目录解析；在Unix系统中，根据当前用户目录解析。 | | `getAbsoluteFile()` | 返回一个包含当前`File`对象引用的目录或文件的绝对路径的`File`对象。 | 以下是一个测试文件的示例代码： ```java import java.io.File; public class TryFile { public static void main(String[] args) { // 创建一个表示目录的对象 File myDir = new File("C:/jdk1.5.0/src/java/io"); System.out.println(myDir + (myDir.isDirectory() ? " is" : " is not") + " a directory."); // 创建一个表示文件的对象 File myFile = new File(myDir, "File.java"); System.out.println(myFile + (myFile.exists() ? " does" : " does not") + " exist"); System.out.println(myFile + (myFile.isFile() ? " is" : " is not") + " a file."); System.out.println(myFile + (myFile.isHidden() ? " is" : " is not") + " hidden"); System.out.println("You can" + (myFile.canRead() ? " " : "not ") + "read " + myFile); System.out.println("You can" + (myFile.canWrite() ? " " : "not ") + "write " + myFile); return; } } ``` 还可以使用以下方法获取文件或目录的更多信息： | 方法 | 描述 | | --- | --- | | `list()` | 如果当前`File`对象表示一个目录，则返回一个包含该目录成员名称的`String`数组。如果目录为空，数组将为空。如果当前`File`对象是一个文件，则返回`null`。如果访问目录未被授权，该方法将抛出`SecurityException`异常。 | | `listFiles()` | 如果调用此方法的对象是一个目录，则返回一个对应于该目录中文件和目录的`File`对象数组。如果目录为空，则返回的数组将为空。如果对象不是目录或发生I/O错误，该方法将返回`null`。如果访问目录未被授权，该方法将抛出`SecurityException`异常。 | | `length()` | 返回当前`File`对象表示的文件的长度（以字节为单位）。如果当前对象的路径名引用的文件不存在，则该方法将返回零。如果路径名引用的是目录，则返回的值未定义。 | | `lastModified()` | 返回当前`File`对象表示的目录或文件最后修改的时间。这个时间是自1970年1月1日午夜（GMT）以来的毫秒数。如果文件不存在，则返回零。 | `File`类的静态方法`listRoots()`返回一个`File`对象数组，每个元素对应于当前文件系统中的一个根目录。 ```java File[] roots = File.listRoots(); for (File root : roots) { System.out.println(root); } ``` ### 1.7 过滤文件列表 `File`类的`list()`和`listFiles()`方法有重载版本，接受一个参数用于过滤文件列表。可以使用`FilenameFilter`或`FileFilter`接口来实现过滤。 `FilenameFilter`接口定义如下： ```java public interface FilenameFilter { public abstract boolean accept(File directory, String filename); } ``` `FileFilter`接口定义如下： ```java public interface FileFilter { public abstract boolean accept(File pathname); } ``` 以下是一个使用`FilenameFilter`接口过滤文件列表的示例： ```java import java.io.File; import java.io.FilenameFilter; public class FileListFilter implements FilenameFilter { private String name; // 文件名过滤器 private String extension; // 文件扩展名过滤器 // 构造函数 public FileListFilter(String name, String extension) { this.name = name; this.extension = extension; } public boolean accept(File directory, String filename) { bo ```