詳解Java中的File文件類和FileDescriptor文件描寫類

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File

File 是“文件”和“目次途徑名”的籠統表現情勢。
File 直接繼續於Object，完成了Serializable接口和Comparable接口。完成Serializable接口，意味著File對象支撐序列化操作。而完成Comparable接口，意味著File對象之間可以比擬年夜小；File能直接被存儲在有序聚集(如TreeSet、TreeMap中)。
1. 新建目次的經常使用辦法
辦法1：依據絕對途徑新建目次。
示例代碼以下(在以後途徑下新建目次“dir”)：

File dir = new File("dir");
dir.mkdir();

辦法2：依據相對途徑新建目次。
示例代碼以下(新建目次“/home/skywang/dir”)：

File dir = new File("/home/skywang/dir");
dir.mkdirs();

解釋：下面是在linux體系下新建目次“/home/skywang/dir”的源碼。在windows上面，若要新建目次“D:/dir”，源碼以下：

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

辦法3

URI uri = new URI("file:/home/skywang/dir"); 
File dir = new File(uri);
sub.mkdir();

解釋： 和“辦法2”相似，只不外“辦法2”中傳入的是完全途徑，而“辦法3”中傳入的是完全途徑對應URI。
2. 新建子目次的幾種經常使用辦法
例如，我們想要在以後目次的子目次“dir”下，再新建一個子目次。有一下幾種辦法:
辦法1

File sub1 = new File("dir", "sub1");
sub1.mkdir();

解釋：下面的辦法感化是，在以後目次下 "dir/sub1"。它能正常運轉的條件是“sub1”的父目次“dir”曾經存在！
辦法2

File sub2 = new File(dir, "sub2");
sub2.mkdir();

解釋：下面的辦法感化是，在以後目次下 "dir/sub2"。它能正常運轉的條件是“sub2”的父目次“dir”曾經存在！
辦法3

File sub3 = new File("dir/sub3");
sub3.mkdirs();

解釋：下面的辦法感化是，在以後目次下 "dir/sub3"。它不須要dir曾經存在，也能正常運轉；若“sub3”的怙恃路不存在，mkdirs()辦法會主動創立父目次。
辦法4

File sub4 = new File("/home/skywang/dir/sub4");
sub4.mkdirs();

解釋：下面的辦法感化是，新建目次"/home/skywang/dir/sub3"。它不須要dir曾經存在，也能正常運轉；若“sub4”的怙恃路不存在，mkdirs()辦法會主動創立父目次。
辦法5

URI uri = new URI("file:/home/skywang/dir/sub5"); 
File sub5 = new File(uri);
sub5.mkdirs();

解釋： 和“辦法4”相似，只不外“辦法4”中傳入的是完全途徑，而“辦法5”中傳入的是完全途徑對應URI。
3. 新建文件的幾種經常使用辦法
例如，我們想要在以後目次的子目次“dir”下，新建一個文件。有一下幾種辦法
辦法1

try {
  File dir = new File("dir");  // 獲得目次“dir”對應的File對象
  File file1 = new File(dir, "file1.txt");
  file1.createNewFile();
} catch (IOException e) {
  e.printStackTrace();
}

解釋：下面代碼感化是，在“dir”目次(絕對途徑)下新建文件“file1.txt”。
辦法2

try {
  File file2 = new File("dir", "file2.txt");
  file2.createNewFile();
} catch (IOException e) {
  e.printStackTrace();
}

解釋：下面代碼感化是，在“dir”目次(絕對途徑)下新建文件“file2.txt”。
辦法3

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

解釋：下面代碼感化是，下新建文件“/home/skywang/dir/file3.txt”(相對途徑)。這是在linux下依據相對途徑的辦法，在windows下可以經由過程以下代碼新建文件"D:/dir/file4.txt"。

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

辦法4

try {
  URI uri = new URI("file:/home/skywang/dir/file4.txt"); 
  File file4 = new File(uri);
  file4.createNewFile();
} catch (IOException e) {
  e.printStackTrace();
}

解釋：
和“辦法3”相似，只不外“辦法3”中傳入的是完全途徑，而“辦法4”中傳入的是完全途徑對應URI。
4. File API應用示例
關於File中API的具體用法，參考示例代碼(FileTest.java)：

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URI;
import java.util.Calendar;
import java.text.SimpleDateFormat;

public class FileTest {

  public static void main(String[] args) {
    testFileStaticFields() ;
  testFileDirAPIS() ;
  }

  public static void testFileStaticFields() {
    // 打印 途徑分隔符":"
    System.out.printf("File.pathSeparator=\"%s\"\n", File.pathSeparator);
    // 打印 途徑分隔符':'
    System.out.printf("File.pathSeparatorChar=\"%c\"\n", File.pathSeparatorChar);
    // 打印 分隔符"/"
    System.out.printf("File.separator=\"%s\"\n", File.separator);
    // 打印 分隔符'/'
    System.out.printf("File.separatorChar=\"%c\"\n", File.separatorChar);
  }

  public static void testFileDirAPIS() {
    try {
    // 新建目次 "dir"
    File dir = new File("dir");
    dir.mkdir();

    // 辦法1：新建目次 "dir/sub1"。父目次“dir”必需曾經存在！
    File sub1 = new File("dir", "sub1");
    sub1.mkdir();
    // 辦法2：新建目次 "dir/sub2"。父目次“dir”必需曾經存在！
    File sub2 = new File(dir, "sub2");
    sub2.mkdir();
    // 辦法3：新建目次 "dir/sub3"。mkdirs()會主動創立不存在的父目次。
    File sub3 = new File("dir/sub3");
    sub3.mkdirs();
    // 辦法4：新建目次 "dir/sub4"。依據“相對途徑”創立，後面3個辦法都是依據“絕對途徑”創立。
    String dirPath = dir.getAbsolutePath();  // 獲得“dir”的相對途徑
    String sub4AbsPath = dirPath + File.separator + "sub4";  // File.separator是分隔符"/"
    File sub4 = new File(sub4AbsPath);
    sub4.mkdirs();
    // 辦法5：新建目次 "dir/sub5"。依據uri
    String uri_sub5_path = "file:"+ dirPath + File.separator + "sub5";
    URI uri_sub5 = new URI(uri_sub5_path); 
    File sub5 = new File(uri_sub5);
    sub5.mkdirs();

    // 辦法1：新建文件 "dir/l1_normal.txt"
    File l1_normal = new File(dir, "l1_normal.txt");
    l1_normal.createNewFile();
    // 辦法2：新建文件 "dir/.l1_hide.txt"。
    File l1_hide = new File("dir", ".l1_hide.txt"); // 在linux中, "."開首的文件是隱蔽文件。
    l1_hide.createNewFile();
    // 辦法3：新建文件 "dir/l1_abs.txt"。
    String dirAbsPah = dir.getAbsolutePath();  // 獲得dir的相對途徑
    String l1_abs_path = dirAbsPah+File.separator+"l1_abs.txt";
    File l1_abs = new File(l1_abs_path);
    l1_abs.createNewFile();
    //System.out.printf("l1_abs_path=%s\n", l1_abs_path);
    //System.out.printf("l1_abs path=%s\n", l1_abs.getAbsolutePath());
    // 辦法4：新建文件 "dir/l1_uri.txt"。依據URI新建文件
    String uri_path = "file:"+ dirAbsPah + File.separator + "l1_uri.txt";
    URI uri_l1 = new URI(uri_path); 
    //System.out.printf("uri_l1=%s\n", l1_abs.getAbsolutePath());
    File l1_uri = new File(uri_l1); 
    l1_uri.createNewFile();

    // 新建文件 "dir/sub/s1_normal"
    File s1_normal = new File(sub1, "s1_normal.txt");
    s1_normal.createNewFile();

    System.out.printf("%30s = %s\n", "s1_normal.exists()", s1_normal.exists());
    System.out.printf("%30s = %s\n", "s1_normal.getName()", s1_normal.getName());
    System.out.printf("%30s = %s\n", "s1_normal.getParent()", s1_normal.getParent());
    System.out.printf("%30s = %s\n", "s1_normal.getPath()", s1_normal.getPath());
    System.out.printf("%30s = %s\n", "s1_normal.getAbsolutePath()", s1_normal.getAbsolutePath());
    System.out.printf("%30s = %s\n", "s1_normal.getCanonicalPath()", s1_normal.getCanonicalPath());
    System.out.printf("%30s = %s is \"%s\"\n", "s1_normal.lastModified()", s1_normal.lastModified(), getModifyTime(s1_normal.lastModified()));
    System.out.printf("%30s = %s\n", "s1_normal.toURI()", s1_normal.toURI());


    // 列出“dir”目次下的“文件”和“文件夾”。
    // 留意：dir.listFiles()只會遍歷目次dir，而不會遍歷dir的子目次！
    System.out.println("---- list files and folders ----");
    File[] fs = dir.listFiles();
    for (File f:fs) {
      String fname = f.getName();
      String absStr = f.isAbsolute() ? "[Absolute]" : "";
      String hidStr = f.isHidden() ? "[Hidden]" : "";
      String dirStr = f.isDirectory() ? "[Directory]" : "";
      String fileStr = f.isFile() ? "[File]" : "";

      System.out.printf("%-30s %s%s%s%s\n", fname, fileStr, dirStr, absStr, hidStr);
    }

    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }

  private static String getModifyTime(long millis) {
    // 獲得Calendar對象
    Calendar cal = Calendar.getInstance();
    // 設置時光為 millis
    cal.setTimeInMillis(millis);
    // 獲得格局化對象，它會依照"yyyy-MM-dd HH:mm:ss"格局化日期
    SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    //System.out.printf("TIME %s\n", str);
    return sdf.format(cal.getTime()); 
  }

}

運轉成果(在ubuntu 12.04體系下的運轉成果，而不是windows！)：

File.pathSeparator=":"
File.pathSeparatorChar=":"
File.separator="/"
File.separatorChar="/"
      s1_normal.exists() = true
      s1_normal.getName() = s1_normal.txt
     s1_normal.getParent() = dir/sub1
      s1_normal.getPath() = dir/sub1/s1_normal.txt
  s1_normal.getAbsolutePath() = /home/skywang/wind_talker/workout/java/skywang/io/io/src/file/dir/sub1/s1_normal.txt
 s1_normal.getCanonicalPath() = /home/skywang/wind_talker/workout/java/skywang/io/io/src/file/dir/sub1/s1_normal.txt
   s1_normal.lastModified() = 1381730064000 is "2013-10-14 13:54:24"
       s1_normal.toURI() = file:/home/skywang/wind_talker/workout/java/skywang/io/io/src/file/dir/sub1/s1_normal.txt
---- list files and folders ----
l1_uri.txt           [File]
sub1              [Directory]
l1_abs.txt           [File]
sub5              [Directory]
sub4              [Directory]
.l1_hide.txt          [File][Hidden]
sub3              [Directory]
sub2              [Directory]
l1_normal.txt          [File]

成果解釋：運轉法式，會在源文件地點的目次新建目次"dir"及其子目次和子文件。以下圖：

FileDescriptor

FileDescriptor 是“文件描寫符”。
FileDescriptor 可以被用來表現開放文件、開放套接字等。
以FileDescriptor表現文件來講：當FileDescriptor表現某文件時，我們可以淺顯的將FileDescriptor算作是該文件。然則，我們不克不及直接經由過程FileDescriptor對該文件停止操作；若須要經由過程FileDescriptor對該文件停止操作，則須要新創立FileDescriptor對應的FileOutputStream，再對文件停止操作。
in, out, err引見
(1) in -- 尺度輸出(鍵盤)的描寫符
(2) out -- 尺度輸入(屏幕)的描寫符
(3) err -- 尺度毛病輸入(屏幕)的描寫符
它們3個的道理和用法都相似，上面我們經由過程out來停止深刻研討。
1.1 out 的感化和道理
out是尺度輸入(屏幕)的描寫符。然則它有甚麼感化呢？
我們可以淺顯懂得，out就代表了尺度輸入(屏幕)。若我們要輸入信息到屏幕上，便可經由過程out來停止操作；然則，out又沒有供給輸入信息到屏幕的接口(由於out實質是FileDescriptor對象，而FileDescriptor沒有輸入接口)。怎樣辦呢？
很簡略，我們創立out對應的“輸入流對象”，然後經由過程“輸入流”的write()等輸入接口便可以將信息輸入到屏幕上。以下代碼：

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

履行下面的法式，會在屏幕上輸入字母'A'。
為了便利我們操作，java早已為我們封裝好了“能便利的在屏幕上輸入信息的接口”：經由過程System.out，我們能便利的輸入信息到屏幕上。
是以，我們可以等價的將下面的法式轉換為以下代碼：

System.out.print('A');

上面講講下面兩段代碼的道理
檢查看out的界說。它的界說在FileDescriptor.java中，相干源碼以下：

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();
  }

  ...
}

從中，可以看出
(1) out就是一個FileDescriptor對象。它是經由過程結構函數FileDescriptor(int fd)創立的。
(2) FileDescriptor(int fd)的操作：就是給fd對象(int類型)賦值，並新建一個應用計數變量useCount。
fd對象長短常主要的一個變量，“fd=1”就代表了“尺度輸入”，“fd=0”就代表了“尺度輸出”，“fd=2”就代表了“尺度毛病輸入”。

FileOutputStream out = new FileOutputStream(FileDescriptor.out);

 就是應用結構函數FileOutputStream(FileDescriptor fdObj)來創立“Filed.out對應的FileOutputStream對象”。
關於System.out是若何界說的。可以參考"深刻懂得System.out.println("hello world") "
經由過程下面的進修，我們曉得，我們可以自界說尺度的文件描寫符[即，in(尺度輸出),out(尺度輸入),err(尺度毛病輸入)]的流，從而完成輸出/輸入功效；然則，java曾經為我們封裝好了響應的接口，即我們可以更便利的System.in, System.out, System.err去應用它們。
別的，我們也能夠自界說“文件”、“Socket”等的文件描寫符，進而對它們停止操作。參考上面示例代碼中的testWrite(), testRead()等接口。
2. 示例代碼
源碼以下(FileDescriptorTest.java)：

import java.io.PrintStream;
import java.io.FileDescriptor;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class FileDescriptorTest {

  private static final String FileName = "file.txt";
  private static final String OutText = "Hi FileDescriptor";
  public static void main(String[] args) {
    testWrite();
    testRead();

    testStandFD() ;
    //System.out.println(OutText);
  }

  /**
   * FileDescriptor.out 的測試法式
   *
   * 該法式的後果 等價於 System.out.println(OutText);
   */
  private static void testStandFD() {
    // 創立FileDescriptor.out 對應的PrintStream
    PrintStream out = new PrintStream(
        new FileOutputStream(FileDescriptor.out));
    // 在屏幕上輸入“Hi FileDescriptor”
    out.println(OutText);
    out.close();
  }

  /**
   * FileDescriptor寫入示例法式
   * 
   * (1) 為了解釋，"經由過程文件名創立FileOutputStream"與“經由過程文件描寫符創立FileOutputStream”對象是等效的
   * (2) 該法式會在“該源文件”地點目次新建文件"file.txt"，而且文件內容是"Aa"。
   */
  private static void testWrite() {
    try {
      // 新建文件“file.txt”對應的FileOutputStream對象
      FileOutputStream out1 = new FileOutputStream(FileName);
      // 獲得文件“file.txt”對應的“文件描寫符”
      FileDescriptor fdout = out1.getFD();
      // 依據“文件描寫符”創立“FileOutputStream”對象
      FileOutputStream out2 = new FileOutputStream(fdout);

      out1.write('A');  // 經由過程out1向“file.txt”中寫入'A'
      out2.write('a');  // 經由過程out2向“file.txt”中寫入'A'

      if (fdout!=null)
        System.out.printf("fdout(%s) is %s\n",fdout, fdout.valid());

      out1.close();
      out2.close();

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

  /**
   * FileDescriptor讀取示例法式
   *
   * 為了解釋，"經由過程文件名創立FileInputStream"與“經由過程文件描寫符創立FileInputStream”對象是等效的
   */
  private static void testRead() {
    try {
      // 新建文件“file.txt”對應的FileInputStream對象
      FileInputStream in1 = new FileInputStream(FileName);
      // 獲得文件“file.txt”對應的“文件描寫符”
      FileDescriptor fdin = in1.getFD();
      // 依據“文件描寫符”創立“FileInputStream”對象
      FileInputStream in2 = new FileInputStream(fdin);

      System.out.println("in1.read():"+(char)in1.read());
      System.out.println("in2.read():"+(char)in2.read());

      if (fdin!=null)
        System.out.printf("fdin(%s) is %s\n", fdin, fdin.valid());

      in1.close();
      in2.close();
    } catch(IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

運轉成果：

fdout(java.io.FileDescriptor@2b820dda) is true
in1.read():A
in2.read():a
fdin(java.io.FileDescriptor@675b7986) is true
Hi FileDescriptor