java基础I/O系列–File和FileDescriptor总结

  • Post author:
  • Post category:java


转载

http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/io_01.html


FYI

File 介绍

File 是“文件”和“目录路径名”的抽象表示形式。

File 直接继承于Object,实现了Serializable接口和Comparable接口。实现Serializable接口,意味着File对象支持序列化操作。而实现Comparable接口,意味着File对象之间可以比较大小;File能直接被存储在有序集合(如TreeSet、TreeMap中)

File 函数列表

// 静态成员
public static final String     pathSeparator        // 路径分割符":"
public static final char     pathSeparatorChar    // 路径分割符':'
public static final String     separator            // 分隔符"/"
public static final char     separatorChar        // 分隔符'/'

// 构造函数
File(File dir, String name)
File(String path)
File(String dirPath, String name)
File(URI uri)

// 成员函数
boolean    canExecute()    // 测试应用程序是否可以执行此抽象路径名表示的文件。
boolean    canRead()       // 测试应用程序是否可以读取此抽象路径名表示的文件。
boolean    canWrite()      // 测试应用程序是否可以修改此抽象路径名表示的文件。
int    compareTo(File pathname)    // 按字母顺序比较两个抽象路径名。
boolean    createNewFile()         // 当且仅当不存在具有此抽象路径名指定名称的文件时,不可分地创建一个新的空文件。
static File    createTempFile(String prefix, String suffix)    // 在默认临时文件目录中创建一个空文件,使用给定前缀和后缀生成其名称。
static File    createTempFile(String prefix, String suffix, File directory)    // 在指定目录中创建一个新的空文件,使用给定的前缀和后缀字符串生成其名称。
boolean    delete()             // 删除此抽象路径名表示的文件或目录。
void    deleteOnExit()       // 在虚拟机终止时,请求删除此抽象路径名表示的文件或目录。
boolean    equals(Object obj)   // 测试此抽象路径名与给定对象是否相等。
boolean    exists()             // 测试此抽象路径名表示的文件或目录是否存在。
File    getAbsoluteFile()    // 返回此抽象路径名的绝对路径名形式。
String    getAbsolutePath()    // 返回此抽象路径名的绝对路径名字符串。
File    getCanonicalFile()   // 返回此抽象路径名的规范形式。
String    getCanonicalPath()   // 返回此抽象路径名的规范路径名字符串。
long    getFreeSpace()       // 返回此抽象路径名指定的分区中未分配的字节数。
String    getName()            // 返回由此抽象路径名表示的文件或目录的名称。
String    getParent()          // 返回此抽象路径名父目录的路径名字符串;如果此路径名没有指定父目录,则返回 null。
File    getParentFile()      // 返回此抽象路径名父目录的抽象路径名;如果此路径名没有指定父目录,则返回 null。
String    getPath()            // 将此抽象路径名转换为一个路径名字符串。
long    getTotalSpace()      // 返回此抽象路径名指定的分区大小。
long    getUsableSpace()     // 返回此抽象路径名指定的分区上可用于此虚拟机的字节数。
int    hashCode()               // 计算此抽象路径名的哈希码。
boolean    isAbsolute()         // 测试此抽象路径名是否为绝对路径名。
boolean    isDirectory()        // 测试此抽象路径名表示的文件是否是一个目录。
boolean    isFile()             // 测试此抽象路径名表示的文件是否是一个标准文件。
boolean    isHidden()           // 测试此抽象路径名指定的文件是否是一个隐藏文件。
long    lastModified()       // 返回此抽象路径名表示的文件最后一次被修改的时间。
long    length()             // 返回由此抽象路径名表示的文件的长度。
String[]    list()           // 返回一个字符串数组,这些字符串指定此抽象路径名表示的目录中的文件和目录。
String[]    list(FilenameFilter filter)    // 返回一个字符串数组,这些字符串指定此抽象路径名表示的目录中满足指定过滤器的文件和目录。
File[]    listFiles()                        // 返回一个抽象路径名数组,这些路径名表示此抽象路径名表示的目录中的文件。
File[]    listFiles(FileFilter filter)       // 返回抽象路径名数组,这些路径名表示此抽象路径名表示的目录中满足指定过滤器的文件和目录。
File[]    listFiles(FilenameFilter filter)   // 返回抽象路径名数组,这些路径名表示此抽象路径名表示的目录中满足指定过滤器的文件和目录。
static File[]    listRoots()    // 列出可用的文件系统根。
boolean    mkdir()     // 创建此抽象路径名指定的目录。
boolean    mkdirs()    // 创建此抽象路径名指定的目录,包括所有必需但不存在的父目录。
boolean    renameTo(File dest)    // 重新命名此抽象路径名表示的文件。
boolean    setExecutable(boolean executable)    // 设置此抽象路径名所有者执行权限的一个便捷方法。
boolean    setExecutable(boolean executable, boolean ownerOnly)    // 设置此抽象路径名的所有者或所有用户的执行权限。
boolean    setLastModified(long time)       // 设置此抽象路径名指定的文件或目录的最后一次修改时间。
boolean    setReadable(boolean readable)    // 设置此抽象路径名所有者读权限的一个便捷方法。
boolean    setReadable(boolean readable, boolean ownerOnly)    // 设置此抽象路径名的所有者或所有用户的读权限。
boolean    setReadOnly()                    // 标记此抽象路径名指定的文件或目录,从而只能对其进行读操作。
boolean    setWritable(boolean writable)    // 设置此抽象路径名所有者写权限的一个便捷方法。
boolean    setWritable(boolean writable, boolean ownerOnly)    // 设置此抽象路径名的所有者或所有用户的写权限。
String    toString()    // 返回此抽象路径名的路径名字符串。
URI    toURI()    // 构造一个表示此抽象路径名的 file: URI。
URL    toURL()    // 已过时。 此方法不会自动转义 URL 中的非法字符。建议新的代码使用以下方式将抽象路径名转换为 URL:首先通过 toURI 方法将其转换为 URI,然后通过 URI.toURL 方法将 URI 装换为 URL。
  1. 新建目录的常用方法

    方法1:根据相对路径新建目录。

    示例代码如下(在当前路径下新建目录“dir”):

    File dir = new File(“dir”);

    dir.mkdir()

    方法2:根据绝对路径新建目录。

    示例代码如下(新建目录“/home/skywang/dir”):

    File dir = new File(“/home/skywang/dir”);

    dir.mkdirs();

    说明:上面是在linux系统下新建目录“/home/skywang/dir”的源码。在windows下面,若要新建目录“D:/dir”,源码如下:

    File dir = new File(“D:/dir”);

    dir.mkdir();

方法3

URI uri = new URI(“file:/home/skywang/dir”);

File dir = new File(uri);

sub.mkdir();

说明: 和“方法2”类似,只不过“方法2”中传入的是完整路径,而“方法3”中传入的是完整路径对应URI。

  1. 新建子目录的几种常用方法

    例如,我们想要在当前目录的子目录“dir”下,再新建一个子目录。有一下几种方法:

File sub1 = new File(“dir”, “sub1”);

sub1.mkdir();

说明:上面的方法作用是,在当前目录下 “dir/sub1”。它能正常运行的前提是“sub1”的父目录“dir”已经存在!

方法2

File sub2 = new File(dir, “sub2”);

sub2.mkdir();

说明:上面的方法作用是,在当前目录下 “dir/sub2”。它能正常运行的前提是“sub2”的父目录“dir”已经存在!

方法3

File sub3 = new File(“dir/sub3”);

sub3.mkdirs();

说明:上面的方法作用是,在当前目录下 “dir/sub3”。它不需要dir已经存在,也能正常运行;若“sub3”的父母路不存在,mkdirs()方法会自动创建父目录。

方法4

File sub4 = new File(“/home/skywang/dir/sub4”);

sub4.mkdirs();

说明:上面的方法作用是,新建目录”/home/skywang/dir/sub3”。它不需要dir已经存在,也能正常运行;若“sub4”的父母路不存在,mkdirs()方法会自动创建父目录。

方法5

URI uri = new URI(“file:/home/skywang/dir/sub5”);

File sub5 = new File(uri);

sub5.mkdirs();

说明: 和“方法4”类似,只不过“方法4”中传入的是完整路径,而“方法5”中传入的是完整路径对应URI。

3. 新建文件的几种常用方法

例如,我们想要在当前目录的子目录“dir”下,新建一个文件。有一下几种方法

try {

File dir = new File(“dir”); // 获取目录“dir”对应的File对象

File file1 = new File(dir, “file1.txt”);

file1.createNewFile();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

说明:上面代码作用是,在“dir”目录(相对路径)下新建文件“file1.tx

try {

File file2 = new File(“dir”, “file2.txt”);

file2.createNewFile();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}上面代码作用是,在“dir”目录(相对路径)下新建文件“file2.txt”

try {

File file3 = new File(“/home/skywang/dir/file3.txt”);

file3.createNewFile();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}上面代码作用是,下新建文件“/home/skywang/dir/file3.txt”(绝对路径)。这是在linux下根据绝对路径的方法,在windows下可以通过以下代码新建文件”D:/dir/file4.txt”。

try {
    File file3 = new File("D:/dir/file4.txt");
    file3.createNewFile();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

File API使用示例



import java.io.File;
import java.io.IOException;

/**
 * Created by thushear on 2015/8/31.
 */
public class FileTest {



    public static void main(String[] args) throws IOException {

//        testMkdirs();
//        testCreateNewFile();
        testFileApis();
    }


    static void testFileApis() throws IOException {
        File file = new File("dir");

        System.out.printf("pathSeparator = %s \n" , File.pathSeparator);
        System.out.printf("separator = %s \n" , File.separator);
        System.out.printf("separatorChar = %c \n" , File.separatorChar);

        System.out.printf("getAbsolutePath = %s \n" , file.getAbsolutePath());
        System.out.printf("getCanonicalPath = %s \n" , file.getCanonicalPath());

        System.out.printf("getParent = %s \n" , file.getParent());

        System.out.printf("lastModified = %d \n" , file.lastModified());

        System.out.printf("URI = %s \n" , file.toURI());

        File[] files =  file.listFiles();
        for (File file1 : files) {

            System.out.printf("file is file = %s \n" , file1.isFile());
            System.out.printf("getName = %s \n" , file1.getName());
            System.out.printf("isHidden = %s \n" , file1.isHidden());
            System.out.printf("canRead = %s \n" , file1.canRead());

        }
    }


    static void testCreateNewFile () {
        File file = new File("dir","test.txt");
        try {
            file.createNewFile();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        File file1 = new File("D:/dir/test.txt");
        try {
            file1.createNewFile();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }


    }


    static void testMkdirs(){
        File file = new File("dir");
        file.mkdir();

        File file1 = new File("file1/file2");
        file1.mkdirs();

        File file2 = new File("D:/dir");
        file2.mkdir();
    }



}

FileDescriptor 介绍

FileDescriptor 是“文件描述符”。

FileDescriptor 可以被用来表示开放文件、开放套接字等。

以FileDescriptor表示文件来说:当FileDescriptor表示某文件时,我们可以通俗的将FileDescriptor看成是该文件。但是,我们不能直接通过FileDescriptor对该文件进行操作;若需要通过FileDescriptor对该文件进行操作,则需要新创建FileDescriptor对应的FileOutputStream,再对文件进行操作。

in, out, err介绍

(01) in – 标准输入(键盘)的描述符

(02) out – 标准输出(屏幕)的描述符

(03) err – 标准错误输出(屏幕)的描述符

它们3个的原理和用法都类似,下面我们通过out来进行深入研究。

out 的作用和原理

out是标准输出(屏幕)的描述符。但是它有什么作用呢?

我们可以通俗理解,out就代表了标准输出(屏幕)。若我们要输出信息到屏幕上,即可通过out来进行操作;但是,out又没有提供输出信息到屏幕的接口(因为out本质是FileDescriptor对象,而FileDescriptor没有输出接口)。怎么办呢?

很简单,我们创建out对应的“输出流对象”,然后通过“输出流”的write()等输出接口就可以将信息输出到屏幕上。如下代码:

try {
    FileOutputStream out = new FileOutputStream(FileDescriptor.out);
    out.write('A');
    out.close();
} catch (IOException e) {
}

执行上面的程序,会在屏幕上输出字母’A’。

为了方便我们操作,java早已为我们封装好了“能方便的在屏幕上输出信息的接口”:通过System.out,我们能方便的输出信息到屏幕上。

因此,我们可以等价的将上面的程序转换为如下代码:

System.out.print(‘A’);

下面讲讲上面两段代码的原理

查看看out的定义。它的定义在FileDescriptor.java中,相关源码如下:

public final class FileDescriptor {

    private int fd;

    public static final FileDescriptor out = new FileDescriptor(1);

    private FileDescriptor(int fd) {
        this.fd = fd;
        useCount = new AtomicInteger();
    }

    ...
}

从中,可以看出

(01) out就是一个FileDescriptor对象。它是通过构造函数FileDescriptor(int fd)创建的。

(02) FileDescriptor(int fd)的操作:就是给fd对象(int类型)赋值,并新建一个使用计数变量useCount。

fd对象是非常重要的一个变量,“fd=1”就代表了“标准输出”,“fd=0”就代表了“标准输入”,“fd=2”就代表了“标准错误输出”。

FileOutputStream out = new FileOutputStream(FileDescriptor.out); 就是利用构造函数FileOutputStream(FileDescriptor fdObj)来创建“Filed.out对应的FileOutputStream对象”。

关于System.out是如何定义的。可以参考” 深入了解System.out.println(“hello world”); ”

通过上面的学习,我们知道,我们可以自定义标准的文件描述符[即,in(标准输入),out(标准输出),err(标准错误输出)]的流,从而完成输入/输出功能;但是,java已经为我们封装好了相应的接口,即我们可以更方便的System.in, System.out, System.err去使用它们。

另外,我们也可以自定义“文件”、“Socket”等的文件描述符,进而对它们进行操作。参考下面示例代码中的testWrite(), testRead()等接口

FileDescriptor示例

import java.io.*;

/**
 * Created by thushear on 2015/8/31.
 */
public class FileDescriptorTset {

    static String FILE = "FileDescriptorTset.txt";

    public static void main(String[] args) {
//        basicMethod();

//        System.out.println("===================");
//        System.out.println((char) 100);

        testWrite();
        testRead();

        testStandardFD();
    }


    static void testStandardFD() {

        //输出到 标准输出流
        PrintStream out  = new PrintStream(new FileOutputStream(FileDescriptor.out));
        out.println("hello fd");
        out.close();
    }


    static void testRead() {

        try {
            FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(FILE);

            FileDescriptor fileDescriptor = fileInputStream.getFD();

            FileInputStream fileInputStream1 = new FileInputStream(fileDescriptor);

            System.out.printf("fileInputStream read = %c\n" , fileInputStream.read());

            System.out.printf("fileInputStream1 read = %c \n" , fileInputStream1.read());

            fileInputStream.close();
            fileInputStream1.close();

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }


    static void testWrite() {
        try {
            FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(FILE,true);
            FileDescriptor fileDescriptor = fileOutputStream.getFD();

            System.out.printf("fileDescriptor.valid() = %s \n" , fileDescriptor.valid());

            FileOutputStream fileOutputStream1 = new FileOutputStream(fileDescriptor);
            fileOutputStream1.write('a');

            fileOutputStream.write('A');

            fileOutputStream.close();
            fileOutputStream1.close();

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }


    private static void basicMethod() {
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(FileDescriptor.out);
        try {
            fileOutputStream.write((byte)97);
            fileOutputStream.write((byte)98);
            fileOutputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }


}