File

在计算机系统中，文件是非常重要的存储方式。Java的标准库java.io提供了File对象来操作文件和目录。

实例化

要构造一个File对象，需要传入文件路径：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("C:\\Windows\\notepad.exe");
        System.out.println(f);
    }
}

运行结果：

C:\Windows\notepad.exe

构造File对象时，既可以传入绝对路径，也可以传入相对路径。

• 绝对路径是以根目录开头的完整路径，例如：

File f = new File("C:\\Windows\\notepad.exe");

注意Windows平台使用\作为路径分隔符，在Java字符串中需要用\\表示一个\。

Linux平台使用/作为路径分隔符：

File f = new File("/usr/bin/javac");

• 传入相对路径时，相对路径前面加上当前目录就是绝对路径：

// 假设当前目录是C:\Docs
File f1 = new File("sub\\javac"); // 绝对路径是C:\Docs\sub\javac
File f3 = new File(".\\sub\\javac"); // 绝对路径是C:\Docs\sub\javac
File f3 = new File("..\\sub\\javac"); // 绝对路径是C:\sub\javac

可以用.表示当前目录，..表示上级目录。

路径方法

File对象有3种形式表示的路径，

• 一种是getPath()，返回构造方法传入的路径，
• 一种是getAbsolutePath()，返回绝对路径，
• String getParent()：获取上层文件目录路径。若无，返回null
• 一种是getCanonicalPath，它和绝对路径类似，但是返回的是规范路径。

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File f = new File("..");
        System.out.println(f.getPath());
        System.out.println(f.getAbsolutePath());
        System.out.println(f.getCanonicalPath());
    }
}

运行结果：

..
/app/..
/

绝对路径可以表示成C:\Windows\System32\..\notepad.exe，而规范路径就是把.和..转换成标准的绝对路径后的路径：C:\Windows\notepad.exe。

分隔符

因为Windows和Linux的路径分隔符不同，File对象有一个静态变量用于表示当前平台的系统分隔符：

System.out.println(File.separator); // 根据当前平台打印"\"或"/"

• 举例：使用静态变量可以保证路径在Windows和Linux上都能正常访问了。

文件和目录

File对象既可以表示文件，也可以表示目录。特别要注意的是，构造一个File对象，即使传入的文件或目录不存在，代码也不会出错，因为构造一个File对象，并不会导致任何磁盘操作。只有当我们调用File对象的某些方法的时候，才真正进行磁盘操作。

例如，调用isFile()，判断该File对象是否是一个已存在的文件，调用isDirectory()，判断该File对象是否是一个已存在的目录：

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File f1 = new File("C:\\Windows");
        File f2 = new File("C:\\Windows\\notepad.exe");
        File f3 = new File("C:\\Windows\\nothing");
        System.out.println(f1.isFile());
        System.out.println(f1.isDirectory());
        System.out.println(f2.isFile());
        System.out.println(f2.isDirectory());
        System.out.println(f3.isFile());
        System.out.println(f3.isDirectory());
    }
}

运行结果：

false
false
false
false
false
false

看来上面的代码都没能获取到文件和目录。

用File对象获取到一个文件时，还可以进一步判断文件的权限和大小：

• boolean exists()：是否存在。
• boolean canRead()：是否可读；
• boolean canWrite()：是否可写；
• boolean canExecute()：是否可执行；
• boolean isHidden：是否隐藏。
• long length()：文件字节大小。
• long lastModified()：获取最后一次的修改时间，毫秒值

对目录而言，是否可执行表示能否列出它包含的文件和子目录。

创建和删除文件

当File对象表示一个文件时，可以通过createNewFile()创建一个新文件，用delete()删除该文件：

File file = new File("/path/to/file");
if (file.createNewFile()) {
    // 文件创建成功:
    // TODO:
    if (file.delete()) {
        // 删除文件成功:
    }
}

有些时候，程序需要读写一些临时文件，File对象提供了createTempFile()来创建一个临时文件，以及deleteOnExit()在JVM退出时自动删除该文件。

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File f = File.createTempFile("tmp-", ".txt"); // 提供临时文件的前缀和后缀
        f.deleteOnExit(); // JVM退出时自动删除
        System.out.println(f.isFile());
        System.out.println(f.getAbsolutePath());
    }
}

遍历文件和目录

当File对象表示一个目录时，可以使用list()和listFiles()列出目录下的文件和子目录名。

• public String[] list()：获取指定目录下的所有文件或者文件目录的名称数组
• public File[] listFiles()：获取指定目录下的所有文件或者文件目录的File数组

listFiles()提供了一系列重载方法，可以过滤不想要的文件和目录：

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File f = new File("C:\\Windows");
        File[] fs1 = f.listFiles(); // 列出所有文件和子目录
        printFiles(fs1);
        File[] fs2 = f.listFiles(new FilenameFilter() { // 仅列出.exe文件
            public boolean accept(File dir, String name) {
                return name.endsWith(".exe"); // 返回true表示接受该文件
            }
        });
        printFiles(fs2);
    }

    static void printFiles(File[] files) {
        System.out.println("==========");
        if (files != null) {
            for (File f : files) {
                System.out.println(f);
            }
        }
        System.out.println("==========");
    }
}

运行结果

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创建目录和删除目录

和文件操作类似，File对象如果表示一个目录，可以通过以下方法创建和删除目录：

• boolean mkdir()：创建当前File对象表示的目录；
• boolean mkdirs()：创建当前File对象表示的目录，并在必要时将不存在的父目录也创建出来；
• boolean delete()：删除当前File对象表示的目录，当前目录必须为空才能删除成功。

重命名

boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径。

看来Java让我们不仅能重命名并且也移动到指定的路径，但是如果指定的路径存在同名的文件，肯定是失败的。

Path

Java标准库还提供了一个Path对象，它位于java.nio.file包。Path对象和File对象类似，但操作更加简单：

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Path p1 = Paths.get(".", "project", "study"); // 构造一个Path对象
        System.out.println(p1);
        Path p2 = p1.toAbsolutePath(); // 转换为绝对路径
        System.out.println(p2);
        Path p3 = p2.normalize(); // 转换为规范路径
        System.out.println(p3);
        File f = p3.toFile(); // 转换为File对象
        System.out.println(f);
        for (Path p : Paths.get("..").toAbsolutePath()) { // 可以直接遍历Path
            System.out.println("  " + p);
        }
    }
}

运行结果：

./project/study
/app/./project/study
/app/project/study
/app/project/study
  app
  ..

如果需要对目录进行复杂的拼接、遍历等操作，使用Path对象更方便。

小结

File类中涉及到关于文件或目录的创建、删除、重命名、修改时间、文件大小等方法，并未设计到写入或读取文件内容的操作。如果需要读取或写入文件内容，必须使用IO流。

后续File类的对象常会作为参数传递到流的构造中，指明读取或写入的“终点”。