13.4 文件和目录操作

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13.4 文件和目录操作

文件和目录操作最终是与操作系统和文件系统相关的，不同系统的实现是不一样的，但Java中的java.io.File类提供了统一的接口，底层会通过本地方法调用操作系统和文件系统的具体实现，本节，我们就来介绍File类。File类中的操作大概可以分为三类：文件元数据、文件操作、目录操作，在介绍这些操作之前，我们先来看下File的构造方法。

13.4.1 构造方法

File既可以表示文件，也可以表示目录，它的主要构造方法有：

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//pathname表示完整路径，该路径可以是相对路径，也可以是绝对路径
public File(String pathname)
//parent表示父目录，child表示孩子
public File(String parent, String child)
public File(File parent, String child)

File中的路径可以是已经存在的，也可以是不存在的。通过new新建一个File对象，不会实际创建一个文件，只是创建一个表示文件或目录的对象，new之后，File对象中的路径是不可变的。

13.4.2 文件元数据

文件元数据主要包括文件名和路径、文件基本信息以及一些安全和权限相关的信息。文件名和路径相关的主要方法有：

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//pathname表示完整路径，该路径可以是相对路径，也可以是绝对路径
public File(String pathname)
//parent表示父目录，child表示孩子
public File(String parent, String child)
public File(File parent, String child)
public String getName() //返回文件或目录名称，不含路径名
public boolean isAbsolute() //判断File中的路径是否是绝对路径
public String getPath() //返回构造File对象时的完整路径名，包括路径和文件名称
public String getAbsolutePath() //返回完整的绝对路径名
//返回标准的完整路径名，它会去掉路径中的冗余名称如".", ".."，跟踪软链接(Unix系统概念)等
public String getCanonicalPath() throws IOException
public String getParent() //返回父目录路径
public File getParentFile() //返回父目录的File对象
//返回一个新的File对象，新的File对象使用getAbsolutePath()的返回值作为参数构造
public File getAbsoluteFile()
//返回一个新的File对象，新的File对象使用getCanonicalPath()的返回值作为参数构造
public File getCanonicalFile() throws IOException

这些方法比较直观，我们就不解释了。File类中有4个静态变量，表示路径分隔符，它

们是：

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public static final String separator
public static final char separatorChar
public static final String pathSeparator
public static final char pathSeparatorChar

separator和separatorChar表示文件路径分隔符，在Windows系统中，一般为’',Linux系统中一般为’/‘。pathSeparator和pathSeparatorChar表示多个文件路径中的分隔符，比如，环境变量PATH中的分隔符，Java类路径变量classpath中的分隔符，在执行命令时，操作系统会从PATH指定的目录中寻找命令，Java运行时加载class文件时，会从classpath指定的路径中寻找类文件。在Windows系统中，这个分隔符一般为’; ‘，在Linux系统中，这个分隔符一般为’:’。

除了文件名和路径，File对象还有如下方法，以获取文件或目录的基本信息：

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public boolean exists() //文件或目录是否存在
public boolean isDirectory() //是否为目录
public boolean isFile() //是否为文件
public long length() //文件长度，字节数，对目录没有意义
public long lastModified() //最后修改时间，从纪元时开始的毫秒数
public boolean setLastModified(long time) //设置最后修改时间，返回是否修改成功

需要说明的是，File对象没有返回创建时间的方法，因为创建时间不是一个公共概念， Linux/Unix就没有创建时间的概念。

File类中与安全和权限相关的主要方法有：

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public boolean isHidden() //是否为隐藏文件
public boolean canExecute() //是否可执行
public boolean canRead() //是否可读
public boolean canWrite() //是否可写
public boolean setReadOnly() //设置文件为只读文件
//修改文件读权限
public boolean setReadable(boolean readable, boolean ownerOnly)
public boolean setReadable(boolean readable)
//修改文件写权限
public boolean setWritable(boolean writable, boolean ownerOnly)
public boolean setWritable(boolean writable)
//修改文件可执行权限
public boolean setExecutable(boolean executable, boolean ownerOnly)
public boolean setExecutable(boolean executable)

在修改方法中，如果修改成功，返回true，否则返回false。在设置权限方法中，owner-Only为true表示只针对owner，为false表示针对所有用户，没有指定ownerOnly的方法中，ownerOnly相当于是true。

13.4.3 文件操作

文件操作主要有创建、删除、重命名。

新建一个File对象不会实际创建文件，但如下方法可以：

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public boolean createNewFile() throws IOException

创建成功返回true，否则返回false，新创建的文件内容为空。如果文件已存在，不会创建。

File对象还有两个静态方法，可以创建临时文件：

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public static File createTempFile(String prefix, String suffix)
    throws IOException
public static File createTempFile(String prefix, String suffix,
    File directory) throws IOException

临时文件的完整路径名是系统指定的、唯一的，但可以通过参数指定前缀（prefix）、后缀（suffix）和目录（directory）。prefix是必需的，且至少要三个字符；suffix如果为null，则默认为．tmp; directory如果不指定或指定为null，则使用系统默认目录。

File类的删除方法为：

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public boolean delete()
public void deleteOnExit()

delete删除文件或目录，删除成功返回true，否则返回false。如果File是目录且不为空，则delete不会成功，返回false，换句话说，要删除目录，先要删除目录下的所有子目录和文件。deleteOnExit将File对象加入到待删列表，在Java虚拟机正常退出的时候进行实际删除。

File类的重命名方法为：

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public boolean renameTo(File dest)

参数dest代表重命名后的文件，重命名能否成功与系统有关，返回值代表是否成功。

13.4.4 目录操作

当File对象代表目录时，可以执行目录相关的操作，如创建、遍历。有两个方法用于创建目录：

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public boolean mkdir()
public boolean mkdirs()

它们都是创建目录，创建成功返回true，失败返回false。需要注意的是，如果目录已存在，返回值是false。这两个方法的区别在于：如果某一个中间父目录不存在，则mkdir会失败，返回false，而mkdirs则会创建必需的中间父目录。

有如下方法访问一个目录下的子目录和文件：

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public String[] list()
public String[] list(FilenameFilter filter)
public File[] listFiles()
public File[] listFiles(FileFilter filter)
public File[] listFiles(FilenameFilter filter)

它们返回的都是直接子目录或文件，不会返回子目录下的文件。list返回的是文件名数组，而listFiles返回的是File对象数组。FilenameFilter和FileFilter都是接口，用于过滤， FileFilter的定义为：

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public interface FileFilter {
    boolean accept(File pathname);
}

FilenameFilter的定义为：

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public interface FilenameFilter {
    boolean accept(File dir, String name);
}

在遍历子目录和文件时，针对每个文件，会调用FilenameFilter或FileFilter的accept方法，只有accept方法返回true时，才将该子目录或文件包含到返回结果中。Filename-Filter和FileFilter的区别在于：FileFilter的accept方法参数只有一个File对象，而File-nameFilter的accept方法参数有两个，dir表示父目录，name表示子目录或文件名。我们来看个例子，列出当前目录下的所有扩展名为．txt的文件，代码可以为：

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File f = new File(".");
File[] files = f.listFiles(new FilenameFilter(){
    @Override
    public boolean accept(File dir, String name) {
        if(name.endsWith(".txt")){
            return true;
        }
        return false;
    }
});

我们创建了个FilenameFilter的匿名内部类对象并传递给了listFiles。

使用遍历方法，可以方便地进行递归遍历，完成一些更为高级的功能。比如，计算一个目录下的所有文件的大小（包括子目录），代码可以为：

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public static long sizeOfDirectory(final File directory) {
    long size = 0;
    if(directory.isFile()) {
        return directory.length();
    } else {
        for(File file : directory.listFiles()) {
            if(file.isFile()) {
                size += file.length();
            } else {
                size += sizeOfDirectory(file);
            }
        }
    }
    return size;
}

再如，在一个目录下，查找所有给定文件名的文件，代码可以为：

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public static Collection<File> findFile(final File directory,
        final String fileName) {
    List<File> files = new ArrayList<>();
    for(File f : directory.listFiles()) {
        if(f.isFile() && f.getName().equals(fileName)) {
            files.add(f);
        } else if(f.isDirectory()) {
            files.addAll(findFile(f, fileName));
        }
    }
    return files;
}

前面介绍了File类的delete方法，我们提到，如果要删除目录而目录不为空，需要先清空目录，利用遍历方法，我们可以写一个删除非空目录的方法，代码可以为：

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public static void deleteRecursively(final File file) throws IOException {
    if(file.isFile()) {
        if(! file.delete()) {
            throw new IOException("Failed to delete "
                    + file.getCanonicalPath());
        }
    } else if(file.isDirectory()) {
        for(File child : file.listFiles()) {
            deleteRecursively(child);
        }
        if(! file.delete()) {
            throw new IOException("Failed to delete "
                    + file.getCanonicalPath());
        }
    }
}

完整的代码在github上，地址为https://github.com/swiftma/program-logic，位于包shuo. laoma.file.c59下。至此，关于File类就介绍完了，File类封装了操作系统和文件系统的差异，提供了统一的文件和目录API。

关于文件处理的基本技术，包括文件的基本概念、二进制文件与字节流、文本文件与字符流，以及文件和目录操作，至此，我们就介绍完了。下一章，我们来看文件处理相关的一些高级技术。