Java基础快速入门: File类与IO流基础

本文纲要

1. File和IO概述
2. File类的构造方法
3. 绝对路径与相对路径
4. File的创建功能
5. File的删除方法
6. File的判断与获取方法
7. File的高级获取方法：listFiles
8. 项目代码结构
9. 综合练习
   练习1：在指定目录中创建文件
   练习2：递归删除多级文件夹
   练习3：统计文件夹中每种文件出现的次数

File和IO概述

在Java中，我们经常需要对硬盘上的文件进行读写操作，实现数据的永久化存储。例如：保存用户配置、导出报表、日志记录等。

回想一下，使用变量、数组或集合存储数据，当程序运行结束后所有数据都会丢失。而借助硬盘这一硬件，我们可以在程序退出后依然保留数据。在操作系统中，我们通常对硬盘进行读和写两种操作，但在读写之前，必须先知道文件在哪儿。
IO流：负责将数据从本地文件读取到内存，或者将内存中的数据写入本地文件，实现永久存储。
File类：用于描述要操作的文件或文件夹的路径，同时也能对文件/文件夹本身进行创建、删除等操作。

简言之：File定位文件位置，IO流负责读写数据。

File类的构造方法

java.io.File类是文件和目录路径名的抽象表示。
它封装的对象可以是存在的路径，也可以是不存在的路径。学习一个类，先从构造方法开始。

File 提供了三种常用构造：

为什么要把字符串表示的路径变成File对象？
因为String类本身没有操作文件的方法（如删除、创建等），而File类提供了丰富的方法。
因此我们需要将路径包装成File对象来调用这些方法

下面是三种构造方法的演示代码：

// FileDemo1.javapublicclassFileDemo1{publicstaticvoidmain(String[]args){method1();method2();method3();}// 1. File(String pathname)privatestaticvoidmethod1(){Stringpath="C:\\wb\\a.txt";Filefile=newFile(path);// 将字符串路径封装为File对象，以便使用File类的方法System.out.println(file);// C:\wb\a.txt}// 2. File(String parent, String child) -- 路径拼接privatestaticvoidmethod2(){Stringpath1="C:\\wb";Stringpath2="a.txt";Filefile=newFile(path1,path2);System.out.println(file);// C:\wb\a.txt}// 3. File(File parent, String child) -- 父File + 子路径privatestaticvoidmethod3(){Filefile1=newFile("C:\\wb");Stringpath="a.txt";Filefile=newFile(file1,path);System.out.println(file);// C:\wb\a.txt}}

应用场景：

• 第一种构造：当一个完整路径字符串需要被操作时使用。
• 第二/三种构造：多用于路径拼接，例如已知目录和文件名进行组合。

绝对路径与相对路径

Java中的路径分为两类：

• 绝对路径：从盘符开始，位置固定不变。例如 D:\wb\a.txt。
• 相对路径：相对当前项目而言，没有盘符开头。例如 a.txt 表示当前项目根目录下的文件。

代码示例

// FileDemo2.javapublicclassFileDemo2{publicstaticvoidmain(String[]args){// 绝对路径：固定指向D盘下的文件Filefile1=newFile("D:\\wb\\a.txt");// 相对路径：当前项目根目录下的a.txtFilefile2=newFile("a.txt");// 相对路径：当前项目下指定模块中的a.txtFilefile3=newFile("filemodule\\a.txt");}}

注：相对路径的参照物是“当前项目”。
如果要把文件放在模块内部，需要加上模块名。

File的创建功能

File类提供了三个创建方法：

注意点总结 (来自注释与实验)：
createNewFile不管调用者的名称是否有后缀，只能创建文件；若文件所在目录不存在，会抛出IOException。
mkdir只能创建单级文件夹；即使名称带后缀，也只能创建文件夹。
mkdirs可以创建单级或多级文件夹；不管调用者有没有后缀，都只创建文件夹。

代码演示

// FileDemo3.javapublicclassFileDemo3{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException{method1();// createNewFilemethod2();// mkdir// 演示 mkdirsFilefile=newFile("C:\\wb\\aaa.txt");booleanresult=file.mkdirs();System.out.println(result);// true}// createNewFile：只能创建文件privatestaticvoidmethod1()throwsIOException{// 假设C:\wb\aaa 不存在Filefile1=newFile("C:\\wb\\aaa");booleanresult1=file1.createNewFile();System.out.println(result1);// 即使名称为aaa，仍然创建的是一个无后缀的文件}// mkdir：只能创建单级文件夹privatestaticvoidmethod2(){Filefile=newFile("C:\\wb\\aaa.txt");booleanresult=file.mkdir();System.out.println(result);// 即使名称为aaa.txt，仍会创建名为"aaa.txt"的文件夹}}

补充：mkdirs底层会先尝试调用mkdir，如果创建单级失败再递归创建多级，因此开发中一般直接使用mkdirs即可。

File的删除方法

boolean delete()用于删除文件或空文件夹。

注意点：

1. 删除不走回收站，直接从硬盘移除，不可恢复。
2. 如果删除的是文件，则直接删除。
3. 如果删除的是文件夹，只能删除空文件夹。
4. 若想删除有内容的文件夹，需先递归删除内部所有内容，再删除该文件夹自身。

代码演示

// FileDemo4.javapublicclassFileDemo4{publicstaticvoidmain(String[]args){method1();// 删除文件// 删除空文件夹示例Filefile=newFile("C:\\wb");booleanresult=file.delete();System.out.println(result);}privatestaticvoidmethod1(){Filefile=newFile("C:\\wb\\a.txt");booleanresult=file.delete();System.out.println(result);}}

File的判断与获取方法

代码演示

// FileDemo5.javapublicclassFileDemo5{publicstaticvoidmain(String[]args){method1();// isFile & isDirectory (文件)method2();// isFile & isDirectory (文件夹)method3();// exists// getName 演示Filefile=newFile("a.txt");System.out.println(file.getName());// a.txtFilefile1=newFile("C:\\wb");System.out.println(file1.getName());// wb}privatestaticvoidmethod1(){Filefile=newFile("C:\\wb\\a.txt");System.out.println(file.isFile());// trueSystem.out.println(file.isDirectory());// false}privatestaticvoidmethod2(){Filefile=newFile("C:\\wb");System.out.println(file.isFile());// falseSystem.out.println(file.isDirectory());// true}privatestaticvoidmethod3(){Filefile=newFile("a.txt");System.out.println(file.exists());// false（假设不存在）}}

File的高级获取方法：listFiles

File[]listFiles()返回目录下所有文件和文件夹的File对象数组（包括隐藏文件/文件夹）。
注意事项

代码演示

// FileDemo6.javapublicclassFileDemo6{publicstaticvoidmain(String[]args){Filefile=newFile("D:\\aaa");File[]files=file.listFiles();// 获取D盘aaa目录下的所有内容System.out.println(files.length);for(Filepath:files){System.out.println(path);}}}

综合练习

项目代码结构

本次博客示例的项目结构如下：

filemodule/ └── src/ └── com/ └── wb/ ├── filedemo/ │ ├── FileDemo1.java │ ├── FileDemo2.java │ ├── FileDemo3.java │ ├── FileDemo4.java │ ├── FileDemo5.java │ └── FileDemo6.java └── filetest/ ├── Test1.java ├── Test2.java └── Test3.java

filedemo 包：演示 File 类基本 API 的用法。
filetest 包：综合练习，运用所学知识解决实际问题。

1 ) 练习1：在指定目录中创建文件

需求：在当前模块的 aaa 文件夹下创建一个 a.txt 文件。

关键点：createNewFile要求父文件夹必须存在，否则会抛出IOException。
因此需要先判断并创建目录，再创建文件。

// Test1.javapublicclassTest1{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException{// 目标：在 module/aaa/ 下创建 a.txtFilefile=newFile("filemodule\\aaa");if(!file.exists()){// 若aaa文件夹不存在，先创建（mkdirs保证多级创建）file.mkdirs();}// 拼接新文件路径FilenewFile=newFile(file,"a.txt");newFile.createNewFile();}}

2 ) 练习2：递归删除多级文件夹

需求：删除一个包含子文件和子文件夹的多级文件夹。

思路：

1. 进入文件夹，获取所有内部内容的File对象数组。
2. 遍历数组：如果是文件则直接删除；如果是文件夹则递归删除。
3. 内部清空后，最后删除自身。

递归流程图（假设目录结构为 src 内含 a.txt、b.txt 和 AAA 文件夹，AAA 内含 a.txt 和空文件夹）：

对应代码：

// Test2.javapublicclassTest2{publicstaticvoidmain(String[]args){Filesrc=newFile("C:\\Users\\apple\\Desktop\\src");deleteDir(src);}privatestaticvoiddeleteDir(Filesrc){// 1. 进入文件夹，获取所有内容File[]files=src.listFiles();// 2. 遍历for(Filefile:files){if(file.isFile()){// 3. 文件直接删除file.delete();}else{// 4. 文件夹：递归删除deleteDir(file);}}// 最后删除该文件夹自身src.delete();}}

3 ) 练习3：统计文件夹中每种文件出现的次数

需求：统计一个文件夹中，每种文件（.txt, .java, .jpg 等）的数量并打印。

思路：
使用HashMap<String, Integer>集合，键为后缀名，值为次数。
利用递归遍历所有子文件夹。
对于每个文件，截取后缀名，更新Map中的计数。

注意：需处理无后缀或特殊文件名的情况，此处仅统计正则分割后长度为2的文件。

// Test3.javapublicclassTest3{publicstaticvoidmain(String[]args){Filefile=newFile("filemodule");HashMap<String,Integer>hm=newHashMap<>();getCount(hm,file);System.out.println(hm);}privatestaticvoidgetCount(HashMap<String,Integer>hm,Filefile){File[]files=file.listFiles();for(Filef:files){if(f.isFile()){StringfileName=f.getName();String[]fileNameArr=fileName.split("\\.");if(fileNameArr.length==2){StringfileEndName=fileNameArr[1];if(hm.containsKey(fileEndName)){// 已存在：获取原有次数，+1Integercount=hm.get(fileEndName);count++;hm.put(fileEndName,count);}else{// 首次出现：次数记为1hm.put(fileEndName,1);}}}else{// 文件夹：递归getCount(hm,f);}}}}

这样，我们便完成了对文件夹内各类文件数量的统计。

总结

通过本篇的学习，你将掌握 File 类的基本使用方法，理解绝对/相对路径、文件的创建与删除、递归操作等核心技能，为后续学习 IO 流打下坚实基础。