Java 学习笔记：File类核心API详解与使用指南

我们程序中的变量、数组、对象、集合都是储存在数据在内存中，计算机断电后数据会消失，如果需要持久化存储数据，需要把数据通过文件存储到硬盘。即使是存储到数据库，底层也是通过文件进行存储。因此，程序需要能操作文件。

File类是就是Java设计专门用来操作文件的类，具体来说包括文件和文件夹（目录）。准确来说，File只操作文件本身和文件夹（目录），但是不操作文件内的数据，读写文件内的数据需要通过IO流。

构造方法

File对象指代文件和文件夹，无论这个文件和文件夹是否存在。文件和文件夹，在计算机中是通过文件路径进行表达。File的实例，是映射某一个特定的文件或文件夹，因此File实例映射一个特定的文件路径。File的构造方法也说明这一点：

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public File(String pathname);

在使用文件路径时，有绝对路径和相对路径两种方式：

绝对路径：完整的路径，window系统表现为从盘符开始的路径，比如C:\user\projects\demo.txt，linux和MacOS表现为从根目录/开始的路径，比如/user/projects/demo.txt
相对路径：相对于当前工作目录的路径，表现为文件或文件夹开头，比如demo.txt

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public class App {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用相对路径创建File对象
        File f0 = new File("file.txt");

        // 使用绝对路径创建File对象(MacOS操作系统)
        File f1 = new File("/Users/zhongziqiang/IdeaProjects/demo1/file.txt");
    }
}

Java程序一般需要在不同计算机上运行，因此建议使用相对于项目的相对路径，这样代码迁移后无需更改代码即可运行。

由于不同操作系统的文件路径的文件层级分隔符不同，window用反斜杠\，而Linux和MacOS系统使用正斜杠/，因此，文件路径中建议使用File类静态变量separator，自动获取当前操作系统的分隔符。

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public class App2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用相对路径创建File对象，使用separator做分隔符
        File f0 = new File("dir" + File.separator + "file.txt"); // Linux操作系统中解析为：dir/file.txt
    }
}

获取基本信息的常用方法

String getName() 获取文件或目录名称，即最终的文件或者文件夹名称，不展示前面的目录层级。

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public class App3 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个相对路径的File对象
        File f0 = new File("dir/file.txt");
        System.out.println("文件名：" + f0.getName());
        // 创建一个相对路径的File对象（使用separator）
        File f1 = new File("dir" + File.separator + "file.txt");
        System.out.println("文件名：" + f1.getName());
        // 创建一个绝对路径的File对象
        File f2 = new File("/Users/zhongziqiang/IdeaProjects/demo1/dir/file.txt");
        System.out.println("文件名：" + f2.getName());
    }
}

无论是用相对路径还是绝对路径创建，都显示最终的文件或目录名称。

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文件名：file.txt
文件名：file.txt
文件名：file.txt

进程已结束，退出代码为 0

String getPath() 获取路径字符串，返回创建File对象时的路径字符串。当创建时使用的是相对路径，则会返回相对路径，若创建时使用绝对路径，则会返回绝对路径。

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public class App4 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个相对路径的File对象
        File f0 = new File("dir/file.txt");
        System.out.println("文件名：" + f0.getPath());
        // 创建一个相对路径的File对象（使用separator）
        File f1 = new File("dir" + File.separator + "file.txt");
        System.out.println("文件名：" + f1.getPath());
        // 创建一个绝对路径的File对象
        File f2 = new File("/Users/zhongziqiang/IdeaProjects/demo1/dir/file.txt");
        System.out.println("文件名：" + f2.getPath());
    }
}

当创建时使用的是相对路径，则会返回相对路径，若创建时使用绝对路径，则会返回绝对路径。

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文件名：dir/file.txt
文件名：dir/file.txt
文件名：/Users/zhongziqiang/IdeaProjects/demo1/dir/file.txt

进程已结束，退出代码为 0

String getAbsolutePath()获取文件或目录的绝对路径，当使用相对路径时创建File对象，调用该方法会返回绝对路径。

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public class App5 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个相对路径的File对象
        File f0 = new File("dir/file.txt");
        System.out.println("文件名：" + f0.getAbsolutePath());
        // 创建一个相对路径的File对象（使用separator）
        File f1 = new File("dir" + File.separator + "file.txt");
        System.out.println("文件名：" + f1.getAbsolutePath());
        // 创建一个绝对路径的File对象
        File f2 = new File("/Users/zhongziqiang/IdeaProjects/demo1/dir/file.txt");
        System.out.println("文件名：" + f2.getAbsolutePath());
    }
}

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文件名：/Users/zhongziqiang/IdeaProjects/demo1/dir/file.txt
文件名：/Users/zhongziqiang/IdeaProjects/demo1/dir/file.txt
文件名：/Users/zhongziqiang/IdeaProjects/demo1/dir/file.txt

进程已结束，退出代码为 0

使用String getParent() 获取父目录路径。

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public class App5 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个相对路径的File对象
        File f0 = new File("file.txt");
        System.out.println("文件名：" + f0.getParent());
        // 创建一个相对路径的File对象（使用separator）
        File f1 = new File("dir" + File.separator + "file.txt");
        System.out.println("文件名：" + f1.getParent());
        // 创建一个绝对路径的File对象
        File f2 = new File("/Users/zhongziqiang/IdeaProjects/demo1/dir/file.txt");
        System.out.println("文件名：" + f2.getParent());
    }
}

需要注意，父文件路径是返回的是创建File对象时传入的路径字符串中，最后一个分隔符之前的部分。如果创建时使用相对路径，则会展示相对路径，如果用绝对路径则会返回绝对路径。此外，若父路径不存在，则会返回null.

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文件名：null
文件名：dir
文件名：/Users/zhongziqiang/IdeaProjects/demo1/dir

进程已结束，退出代码为 0

使用long length()获取文件或目录大小，当文件不存在时，会返回0，当文件存在时，会返回文件的字节大小。当File对象为目录时，会返回目录的元数据大小，即文件系统中存储的对于这个目录的元数据大小，注意不是目录下存储的所有文件的大小总和。

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public class App6 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个存在的File对象，是一个文件
        File f0 = new File("hello.md");
        System.out.println("文件大小：" + f0.length());
        // 创建一个不存在的File对象
        File f1 = new File("hi.md");
        System.out.println("文件大小：" + f1.length());
        // 创建一个存在的File对象，是一个目录
        File f2 = new File("a");
        System.out.println("文件大小：" + f2.length());
    }
}

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文件大小：12
文件大小：0
文件大小：64

进程已结束，退出代码为 0

常用的判断方法

使用boolean exists()判断文件或目录是否存在

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import java.io.File;public class App6 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个存在的File对象，是一个文件
        File f0 = new File("hello.md");
        System.out.println(f0.exists()); //  true
        // 创建一个不存在的File对象
        File f1 = new File("hi.md");
        System.out.println(f1.exists()); // false
        // 创建一个存在的File对象，是一个目录
        File f2 = new File("a");
        System.out.println(f2.exists()); // true
    }
}

使用boolean isFile() 判断是否为文件，使用boolean isDirectory()判断是否为目录。

注意：当文件或目录不存在时，无论是isFile()还是isDirectory()方法，都会返回false，所以使用这两个方法前，需要先用if分支判断文件或目录是否存在。

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import java.io.File;public class App6 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个存在的File对象，是一个文件
        File f0 = new File("hello.md");
        System.out.println(f0.isFile()); // true
        System.out.println(f0.isDirectory()); // false
        // 创建一个不存在的File对象
        File f1 = new File("hi.md");
        System.out.println(f1.isFile()); // false 因为文件不存在
        System.out.println(f1.isDirectory());// false 因为文件不存在
        // 创建一个存在的File对象，是一个目录
        File f2 = new File("a");
        System.out.println(f2.isFile()); // false
        System.out.println(f2.isDirectory()); // true
    }
}

常用操作方法

使用boolean mkdir() 创建新目录。

注意，如果File对象的路径下存在文件或者目录，都无法创建新目录。此外，文件和目录并非按照"名称"来定义，文件名也可以是不带后缀的名称，比如"hello"，但是不建议这么命名，因为文件名后缀是标记给操作系统用来做对应运行或者解析的标记。当然，目录也可以是带后缀的名称，比如"mydir.md"，但是一般不这么命名。

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public class App7 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个存在的File对象，是一个文件
        File f0 = new File("hello.md");
        System.out.println(f0.mkdir()); //  false，因为hello.md是一个存在的文件
        // 创建一个不存在的File对象
        File f1 = new File("hi.md");
        System.out.println(f1.mkdir()); // true，会创建一个名称为"hi.md"的目录，因为hi.md不存在
        // 创建一个存在的File对象，是一个目录
        File f2 = new File("a");
        System.out.println(f2.mkdir()); // false，因为a是一个存在的目录
    }
}

使用createNewFile()方法创建文件，同理，如果File对象的路径下存在文件或者目录，都无法创建新文件。

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public class App7 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建一个存在的File对象，是一个文件
        File f0 = new File("hello.md");
        System.out.println(f0.createNewFile()); //  false，因为hello.md是一个存在的文件
        // 创建一个不存在的File对象
        File f1 = new File("hi.md");
        System.out.println(f1.createNewFile()); // true，因为hi.md不存在
        // 创建一个存在的File对象，是一个目录
        File f2 = new File("a");
        System.out.println(f2.createNewFile()); // false，因为a是一个存在的目录
    }
}

mkdir()方法只能在前置目录都存在时创建目录，而使用boolean mkdirs() 可以创建多级目录，在前置目录不存在时，会同步创建前置的目录。

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public class App8 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个不存在的File对象，dir0就不存在
        File f1 = new File("dir0/dir1/dir2");
        System.out.println(f1.mkdir()); // false，因为dir0不存在

        // 创建一个不存在的File对象，d0就不存在
        File f2 = new File("d0/d1/d2");
        System.out.println(f2.mkdirs()); // true，虽然d0不存在，但是mkdir()方法会创建d0，d1，d2
    }
}

使用delete() 方法删除文件或空目录。

注意：

删除操作不会走垃圾箱，所以无法撤回，需要谨慎操作
删除不存在的文件，或者非空目录会返回false，即不进行删除

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public class App9 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个存在的File对象，是一个文件
        File f0 = new File("hello.md");
        System.out.println(f0.delete()); // true
        // 创建一个不存在的File对象
        File f1 = new File("hi.md");
        System.out.println(f1.delete()); // false, 因为文件不存在
        // 创建一个存在的File对象，是一个空目录
        File f2 = new File("a");
        System.out.println(f2.delete()); // true
        // 创建一个存在的File对象，是一个非空目录
        File f3 = new File("a");
        System.out.println(f3.delete()); // false, 因为a是一个非空的目录
    }
}