【Java】文件IO

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文件

硬盘

系统管理文件,引入一个额专门的模块,"文件系统",每个文件都有一个"路径"描述文件所在位置

一、什么是文件

此处谈到的文件,本身有多重含义

狭义的文件,特质硬盘上的文件(以及保存文件的目录)

  • 目录就是平时所说的"文件夹",专业术语叫"目录",目录也是属于文件

广义的文件 ,计算机上的很多硬件设备软件资源,在操作系统中,都会被视为"文件"

  • 标准输入(键盘,System. in)
  • 标准输出(控制台,System. out)
  • 打印机
  • 网卡,操作网络的代码,和操作普通文件,都是非常相似的

二、硬盘

硬盘和内存的对比

空间 速度 成本 数据
硬盘 持久储存
内存 断电后丢失

为什么硬盘的速度慢?


这和它硬件的物理结构直接相关

当下硬盘主要分两类:

1. 机械硬盘

  • 盘片
    • 存储数据的介质
    • 通电之后,就会快速旋转,转速影响到读取数据的速度(7200 转/min、5200 转/min...)
  • 磁头:
    • 可以移动到盘片上的仍以位置进行数据读写
    • 数据的读写时,盘片一边高速旋转,磁头一边不停移动,两者相互配合,完成数据的读写操作

机械硬盘在进行顺序读写时,效率是相对比较高的,因为磁头不用动,盘片高速旋转就好了

但是在随机读写(指哪打哪)的时候,效率就比较低。因为会涉及到磁头移动,就需要克服惯性去做功

在服务器领域,机械硬盘仍然是一个主流的应用场景

机械应盘自己不要拆开!一旦拆开,就报废了。机械硬盘的拆解和维修必须在专门的无尘环境下进行

否则上面落灰尘之后,之后磁盘运行,高速旋转的盘片和移动的磁头将与灰尘碰撞,产生一个很大的冲量,从而将磁头破坏

2. 固态硬盘

  • 大部分电脑上都是这个
  • 更接近于"内存"通过大规模的集成电路,实现的存储功能
  • 固态硬盘能比机械硬盘快 10-20 倍左右
  • 机械硬盘典型的速度,每秒读写 300MB 左右
  • 固态硬盘,每秒达到 3G-6G 都是不难的,好一点的固态,速度能达到 7G-8G

如果你要买固态硬盘,一方面要关注存储容量,也要关注读写速度
对于硬盘来说,尤其是机械硬盘,擅长顺序读写,不擅长随机读写。虽然在固态硬盘上有所改善,但整体来说,固态硬盘的随机读写能力,仍然是非常逊色于内存的

三、文件路径

在一个电脑上,有很多文件,都是需要考操作系统,进行组织管理的

操作系统专门有一个模块,"文件系统"

  • 一般是通过"文件资源管理器 "这个程序,观察到文件系统管理的文件,就是"此电脑"

文件系统上的目录结构,是一个"树形结构",不是二叉树,是"N叉树"

基于上述的结构,我们就可以找到某个文件在电脑上的具体位置

路径中,就约定使用分隔符,分割目录和目录:

  • \(反斜杠)
  • /(斜杠)
    绝大部分系统,都是使用斜杠 \ 作为目录的分隔符,只有 Windows 两种斜杠都能用

路径,也可以认为是文件的一种身份标识,通过标识,区分出唯一的一个文件

表示路径的两种风格

  • 绝对路径,从盘符开始,一直到文件名结束(D:\My Computer\02 Stricky\02 Code\03 IDEA\Gitee\java_code
  • 相对路径,谈到相对路径,必然有一个"参考系",就是有一个"基准路径"或"工作路径",如果基准目录不同,对应的相对路径也是不同的
    • 比如,此时正在 D:\My Computer\02 Stricky\02 Code\03 IDEA\Gitee\java_code 目录下,要在此目录下找到 240811-Thread 文件,就只需要输入 .\240811-Thread

作为程序员,常用的路径形式都是相对路径。因为绝对路径只适合自己的机器,一旦把你的代码换到比尔呢的机器上,如果代码依赖绝对路径,就可能你自己的电脑上能跑,别人的电脑上跑不起来(这里的绝对路径只在你自己电脑上存在,别人的机器上不存在)

一个程序能正常运行,不仅仅取决于代码,也取决于代码的运行环境。(操作系统版本,第三方库,配置文件,其他目录文件,硬件设备...)

四、文件类型

文本文件.txt/.c/.java

  • 当前文件里存储的所有内容都是"文本"(合法的字符)
  • 虽然叫做文本文件,本质上内部存的还是二进制(0101010),但这些二进制数据都"有据可查",都可以在字符集中找到合法合理的字符

二进制文件.docx/.exe/.dll/.mp3/.mp4/.class

  • 对应的,文件内容在字符集对应的表格中查不到合法合理的字符

[!quote] 字符编码方式(字符集)

中文 UTF8/GBK,字符编码都是很大的"表格"

一个简单粗暴的方式,判断是什么文件:

  • 直接使用记事本打开这个文件,不是乱码,就是文本文件,否则就是二进制文件

针对文本文件来说,其实 Java 已经进行了很多的内置处理。虽然文本文件底层仍然是二进制存储,Jav 啊把文本文件取出来的时候,自动查询码表,把二进制内容一个个转换成字符。而二进制文件则没有上述的转换过程

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