【java IO】IO体系结构 + File类详解

Java IO 从入门到深入（第一篇）：IO体系结构 + File类详解

在 Java 开发中，IO（Input / Output） 是一个非常核心的知识体系。

几乎所有应用都会涉及 IO，例如：

读取配置文件
写日志
文件上传下载
网络通信
数据持久化

但很多初学者学习 IO 时都会遇到一个问题：

Java IO 类太多，看起来非常混乱。

例如：

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InputStream
OutputStream
Reader
Writer
BufferedReader
FileInputStream
ObjectOutputStream
File
RandomAccessFile

如果没有理解 IO整体体系结构，很容易学一段忘一段。

一、什么是 IO？

IO 是：

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Input / Output

即：

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输入 / 输出

在计算机中：

类型	含义
Input	从外部读取数据
Output	向外部写入数据

例如：

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文件 → 程序   （输入）
程序 → 文件   （输出）

再比如：

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键盘 → 程序
程序 → 屏幕

本质上 IO 就是：

程序与外部资源之间的数据传输

这些外部资源包括：

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文件
网络
数据库
控制台
内存

二、Java IO 的核心思想

Java IO 的核心思想只有一句话：

数据以"流（Stream）"的方式进行传输

可以理解为：

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数据像水流一样流动

示意：

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文件  ----->  程序
      InputStream

程序  ----->  文件
      OutputStream

因此 Java 中有两个最基础的类：

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InputStream
OutputStream

三、Java IO 的体系结构

Java IO 可以分为 四大类。

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Java IO
│
├── File
│
├── 字节流
│     InputStream
│     OutputStream
│
├── 字符流
│     Reader
│     Writer
│
└── 缓冲流 / 处理流

简单理解：

类型	作用
File	文件和目录操作
字节流	处理二进制数据
字符流	处理文本数据
缓冲流	提高 IO 性能

四、为什么要区分字节流和字符流？

这是 Java IO 的核心设计。

字节流

处理 二进制数据

例如：

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图片
视频
音频
压缩文件

单位：

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byte

字符流

处理 文本数据

例如：

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txt
json
xml
html

单位：

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char

总结：

类型	处理数据
字节流	二进制
字符流	文本

五、Java IO 学习路线

学习 IO 推荐顺序：

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File
↓
字节流
↓
字符流
↓
缓冲流
↓
对象流
↓
NIO

本篇先讲 File 类。

六、File 类是什么？

File 是 Java IO 中最基础的类之一。

作用：

表示文件或目录的路径

注意：

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File 不表示文件内容
只表示文件路径

例如：

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D:/test/a.txt

源码：

java 复制代码

public class File implements Serializable, Comparable<File>

七、File 的创建

创建 File 对象：

java 复制代码

File file = new File("test.txt");

或者：

java 复制代码

File file = new File("D:/test/a.txt");

也可以：

java 复制代码

File file = new File("D:/test","a.txt");

注意：

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创建 File 对象
不会创建真实文件

八、创建文件

创建真实文件：

java 复制代码

file.createNewFile();

示例：

java 复制代码

import java.io.File;

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        File file = new File("test.txt");

        if(!file.exists()){
            file.createNewFile();
        }

    }

}

九、创建目录

创建单级目录：

java 复制代码

file.mkdir();

创建多级目录：

java 复制代码

file.mkdirs();

示例：

java 复制代码

File dir = new File("D:/test/a/b");

dir.mkdirs();

十、判断文件信息

File 提供了很多方法。

判断是否存在

java 复制代码

file.exists();

判断是否是文件

java 复制代码

file.isFile();

判断是否是目录

java 复制代码

file.isDirectory();

获取文件大小

java 复制代码

file.length();

单位：

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字节

十一、获取文件信息

获取文件名：

java 复制代码

file.getName();

获取路径：

java 复制代码

file.getPath();

获取绝对路径：

java 复制代码

file.getAbsolutePath();

示例：

java 复制代码

File file = new File("test.txt");

System.out.println(file.getName());
System.out.println(file.getAbsolutePath());

十二、删除文件

删除文件：

java 复制代码

file.delete();

注意：

复制代码

删除不会进入回收站

删除目录要求：

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目录必须为空

十三、列出目录内容

获取目录文件列表：

java 复制代码

File dir = new File("D:/test");

File[] files = dir.listFiles();

for(File f : files){
    System.out.println(f.getName());
}

十四、File 的使用场景

File 通常用于：

1 文件管理

例如：

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创建文件
删除文件
遍历目录

2 配置文件读取

例如：

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读取 application.properties

3 日志系统

日志框架会使用 File 写日志。

4 文件上传下载

Web 系统：

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上传文件
保存文件

十五、File 常见易错点

1 File 不会创建文件

很多人误以为：

java 复制代码

File file = new File("a.txt");

文件已经创建。

实际上：

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没有创建

必须：

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createNewFile()

2 mkdir 与 mkdirs 区别

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mkdir  只能创建单级目录
mkdirs 可以创建多级目录

例如：

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a/b/c

必须使用：

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mkdirs

3 delete 删除目录要求为空

例如：

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test/
   a.txt

执行：

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delete()

会失败。

十六、IO 面试高频问题

1 File 能读取文件内容吗？

答案：

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不能

File 只能：

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表示路径
管理文件

读取内容需要：

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InputStream
Reader

2 File 和 Path 的区别

Java 7 之后：

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java.nio.file.Path

更推荐使用。

但很多旧项目仍使用 File。

3 为什么 File 既可以表示文件又可以表示目录？

因为 File 本质是：

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路径抽象

而不是文件对象。

十七、总结

本篇主要介绍了 Java IO 的整体结构。

Java IO 可以分为：

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File
字节流
字符流
缓冲流

重点掌握：

File 的作用

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表示文件路径
管理文件

常用方法：

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exists()
createNewFile()
mkdir()
mkdirs()
delete()
listFiles()