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文件是操作系统对磁盘上数据的组织形式。文件包括文件路径和文件名，比如：
/Users/Calvin/Desktop/demo.txt
复制代码文件名的后缀其实是文件名的一部分，文件不一定要有后缀，但是一定要有文件路径和文件名，后缀名只是为了让一些操作系统更好的分辨文件的类型，以便对文件进行正确的操作，真正进行操作时，应用一般会检验文件的 MIME 类型，验证它属于哪种文件，而不是简单地靠后缀名判断。
所有的文件，不管是什么后缀名，都是一堆在磁盘上的二进制数据。这些二进制数据需要被正确的解析，文件才能被正确的使用。比如 PPT 文件，我们也可以用文本编辑器打开它，但是文本编辑器并不能正确解析PPT，所以显示的是一堆乱码。
即使是压缩文件，其实也只是一个文件，它通过内部的组织，将很多文件的数据以及目录结构信息压缩到了一个文件中。
本文我们来学习一下 Java 中常用的文件和目录操作，我们会写一个 Java 程序，每讲解完一个操作，程序就多一个文件操作的功能，到最后我们就有一个包含了常用文件操作功能的程序了，后续遇到相关的开发任务可以直接拿来参考。
Java IO 中对文件的抽象
上面我们介绍了文件是操作系统组织磁盘上数据的形式，在 Java 传统的 BIO 中通过 File 类( java.io.File）对文件的抽象，让我们可以通过 File 类访问系统的文件系统。使用 File 类提供的方法，可以完成以下操作：
下面我们通过几个实际的例子来介绍下使用 File 类完成上面这些文件操作。有一点需要注意的是，通过 File 类只能访问文件和目录元数据。如果需要读取或写入文件内容，应该使用 Java IO 的 FileInputStream 和 FileOutputStream 来完成，这部分内容我们放到后面的章节再介绍。
使用 File 类完成文件和目录操作文件和环境变量分隔符
在使用 File 类操作文件和文件夹之前，我们先来看两个分隔符，一个叫文件路径分隔符，另外一个叫环境变量分隔符。之所以介绍这两种分隔符，原因是fileinputstream读取文件，它们在不同操作系统下的表示方式不一样。
比如说，文件路径分隔符在 Windows 系统里使用的是反斜线符合”” ，而在Unix 、Linux 的系统里使用的则是斜线符号 “”，比如同样一个文件路径在 Windows 和 Mac 系统下会分别表示为
// 在 Windows 里的路径
C:UsersAdminrDeskTopfile.txt
// 在 Linux 或者 Mac 里的路径
/Users/Admin/Desktop/file.txt
复制代码所以为了提供跨平台的兼容性，针对文件路径的分隔符 Java 提供了静态变量 File.separator 表示文件路径分隔符，它会自动判断底层是什么操作系统返回正确的路径分隔符。
与文件路径分隔符有相似问题的还有环境变量的分隔符，也是在Windows 和 Linux 系统上有所不同，Windows 上使用分号”;”，Linux、Mac 这些系统上使用冒号”:”。
// Windows 上的环境变量
C:WindowsSystem32cmd.exe;D:Program FilesJavajdk1.8.0
// Linux 上的环境变量
/usr/local/bin:/usr/bin:/bin
复制代码所以 Java 也提供了 File.pathSeparator 静态变量来帮我们处理环境变量分隔符在不同系统上的差异。
package com.example.learnfile;
import java.io.File;
public class SeparatorAppMain {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("文件路径分隔符：" + File.separator);
System.out.println("环境变量分隔符：" + File.pathSeparator);
}
}
复制代码上面这个例程我们可以运行试一下，在Mac 上会有如下输出，使用 Windows 的读者们可以自己运行试一下，看看会不会输出Windows 对应的文件路径和环境变量分隔符。
文件路径分隔符：/
环境变量分隔符：:
复制代码下面开始，我们通过编写一个简易的文件和目录操作类的形式讲解一下 File 提供的文件和目录操作功能。 首先我们给类添加两个属性
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
import java.util.stream.Collectors;
public class CreateDirAndFileAppMain {
public static final String ROOT = "." + File.separator;
private static Scanner scanner = new Scanner(System.in);
...
}
复制代码创建 File 实例
Java 在对文件系统类进行任何操作之前，必须先创建一个 File 类的实例。
File dir = new File(ROOT + "file-demo/");
复制代码File 类的构造方法以文件的路径作为参数，如果参数指定的是一个文件系统上不存在的文件或目录，构造方法也不会抛出异常而是会正常返回 File 类的实例，通过 File 实例我们再来判断文件/目录是否存在，进行文件操作等等。
创建文件夹
在了解所有文件和目录操作都是通过 File 实例的方法完成的这一点后，我们编写第一个工具方法，用 File 实例检查路径是否是目录，是且目录不存在则用 File 实例创建之。
private static File createDir(String... restPaths) {
String rest = joinRestDir(restPaths);
System.out.println("将在" + ROOT + "下创建" + rest);
File dir = new File(ROOT, rest);
if (dir.exists() && dir.isDirectory()) {
System.out.println("文件夹已经存在" + dir.toString());
return dir;
} else {
boolean createSuccess = dir.mkdirs();
if (createSuccess) {
return dir;
} else {
throw new IllegalArgumentException("无法在" + ROOT + "下创建" + rest);
}
}
}
private static String joinRestDir(String... restPaths) {
return Arrays.stream(restPaths).map(String::trim).collect(Collectors.joining(File.separator));
}
复制代码这个方法有以下几点需要注意
CreateDir 方法的参数我们是从命令行用户的输入中读到的。
private static File createDirs() {
List pathList = new ArrayList();
while (true) {
System.out.println("请输入文件路径，如果为空则结束");
String path = scanner.nextLine();
if (path.isBlank()) {
break;
}
pathList.add(path);
}
return createDir(pathList.toArray(new String[0]));
}
复制代码该方法最后把用户输入的逐层目录名放到数组里，传递给了我们上面的创建目录的工具方法。
重命名目录/文件
private static File renameDir(File dir) {
System.out.println("请输入新的文件夹的名字：");
String newDirName = scanner.nextLine().trim();
File newDir = new File(dir.getParentFile(), newDirName);
boolean renameSuccess = dir.renameTo(newDir);
if (renameSuccess) {
System.out.println("改名为" + newDirName + "成功");
} else {
System.out.println("改名为" + newDirName + "失败");
return null;
}
return newDir;
}
复制代码其实通过例程我们也能看出来，重命名也能完成移动文件夹的操作，只要我们指定一个不同的父级目录的 File 对象作为 renameTo 的参数即可。同样我们这里演示的是重命名文件夹，如果 File 实例是指向一个文件的，那自然可以完成文件的重命名和移动。
所以使用 File 实例的 renameTo 方法我们能够完成：
创建文件
如果 File 实例指向的文件在文件系统里不存在，那么使用其 createNewFile() 方法，就能在文件系统里创建（持久化）该文件。
File file = new File（"/tmp/file-demo/file.txt");
file.createNewFile();
复制代码这个我们不做过多解释，直接上我们创建文件的工具方法。
private static String createFiles(File newDir) throws IOException {
System.out.println("请输入文件名的前缀：");
String fileName = scanner.next().trim();
for (int i = 0; i < 20; i++) {
File f = new File(newDir, fileName + i + ".txt");
System.out.println("创建文件" + f.getName() + ": " + f.createNewFile());
}
return fileName;
}
复制代码删除文件
要删除文件，调用 File 的 delete() 方法。
File file = new File（"/tmp/file-demo/file.txt");
result = file.delete()
复制代码delete() 方法返回布尔值（true 或 false），表示删除是否成功。删除文件可能会因各种原因而失败，比如文件已打开、文件权限错误等。delete() 方法也能用于删除目录，但是只能删除不包含任何文件和子目录的空目录。 下面我们看一下删除文件的交互式演示程序。
private static void deleteFiles(File newDir, String fileNameNew) {
System.out.println("删除文件？");
// 命令行里要输入 true 或者 false 只是是否删除文件
boolean deleteFiles = scanner.nextBoolean();
if (deleteFiles) {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
File fn = new File(newDir, fileNameNew + i + ".txt");
System.out.println("删除文件：" + fn.delete());
}
}
}
复制代码上面的演示程序，通过读取命令行里输入的 true ，来确认用户想删除后再完成删除操作。
用递归完成目录删除
File 实例的 delete() 方法只能在目录为空时删除目录，如果要删除包含文件和子目录的目录，我们必须先遍历目录并删除所有文件和子目录，然后才能删除根目录。
这个迭代必须递归执行，才能完成目录的删除。
public static boolean deleteDir(File dir){
File[] files = dir.listFiles();
if(files != null){
for(File file : files){
if(file.isDirectory()){
deleteDir(file);
} else {
file.delete();
}
}
}
return dir.delete();
}
复制代码上面这个方法使用了一个还未介绍的 listFiles()，不过相信你已经猜到它的作用了。File 实例的 listFiles() 方法能列出File实例指向的目录下的所有文件和子目录，然后我们遍历删除目录下的文件，如果遇到子目录则再次调用 deleteDir 方法完成子目录内文件的删除，最终，通过这种递归的方式完成整个目录的删除。
同样我们也写个交互确认删除文件夹的函数达到演示效果。
private static void removeDir(File dir) {
System.out.println("删除文件夹？");
boolean deleteDir = scanner.nextBoolean();
if (deleteDir) {
deleteDir(dir);
}
}
复制代码执行演示程序
介绍完 File 类的方法操作文件和目录的功能后，我们整个演示程序就写完了fileinputstream读取文件，最后补充执行它的 Main 方法，让我们能运行这个演示程序
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
import java.util.stream.Collectors;
public class CreateDirAndFileAppMain {
// TODO 不同操作系统可以更改这个值，比如mac或者linux可以写为~代表home目录
public static final String ROOT = "." + File.separator;
private static Scanner scanner = new Scanner(System.in);
public static void main(String[] args) throws IOException{
// TODO 使用File类，依次创建多层文件夹，修改文件夹名字，在指定文件夹创建文件，删除文件，删除文件夹
File dir = createDirs();
File newDir = renameDir(dir);
String fileName = createFiles(newDir);
String fileNameNew = renameFiles(newDir, fileName);
deleteFiles(newDir, fileNameNew);
removeDir(newDir);
}
......
}
复制代码最后
本文整体学习下来，我们一起完成的完整可运行程序，因为篇幅太长，放在了下面的链接里，需要的可自行取用
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