Java I/O 系统（一）-优快云博客

本文深入探讨了Java中File类的使用，包括目录列表器、目录过滤器、目录实用工具、目录检查及创建等功能。详细介绍了如何通过File类进行目录遍历、文件筛选、目录创建与检查等常见操作，提供了丰富的示例代码。

File类

一、目录列表器

假设我们想查看一个目录列表，可以有两种方法来使用File对象。如果我们调用不带参数的list()方法，便可以获得此对象包含的全部列表。然而，如果我们想获得一个受限列表，例如，想得到所有扩展名为.java的文件，那么我们就要用到“目录过滤器”，这个类会告诉我们怎样显示符合条件的File对象。

下面是一个示例，注意，通过使用java.util.Arrays.sort()和String.CASE_INSENSITIVE.ORDERComparator，可以很容易地对结果进行排序（按字母排序）

public class DirList{
	public static void main(String [] args){
		File path = new File(".");
		String [] list ;
		String [] paras = {"src"};
		if(paras.length == 0)
			list = path.list();
		else
			list = path.list(new DirFilter(paras[0]));
		
		Arrays.sort(list, String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);
		for(String dirItem : list)
			System.out.println(dirItem);
	}
}


class DirFilter implements FilenameFilter{
	private Pattern pattern ;
	public DirFilter(String regex){
		pattern = Pattern.compile(regex);
	}
	
	public boolean accept(File dir , String name){
		return pattern.matcher(name).matches();
	}
}

这里，DirFilter类“实现”了FilenameFilter接口。请注意FilenameFilter接口是多么的简单：

public interface FilenameFilter {
    /**
     * Tests if a specified file should be included in a file list.
     *
     * @param   dir    the directory in which the file was found.
     * @param   name   the name of the file.
     * @return  <code>true</code> if and only if the name should be
     * included in the file list; <code>false</code> otherwise.
     */
    boolean accept(File dir, String name);
}

创建DirFilter的目的在于把accept()方法提供给list()使用，使list()可以回调accept()，进而决定哪些文件包含在列表中。以下是File.list()及File.list(FilenameFilter filter)的实现。

/**
     * Returns an array of strings naming the files and directories in the
     * directory denoted by this abstract pathname.
     *
     * <p> If this abstract pathname does not denote a directory, then this
     * method returns <code>null</code>.  Otherwise an array of strings is
     * returned, one for each file or directory in the directory.  Names
     * denoting the directory itself and the directory's parent directory are
     * not included in the result.  Each string is a file name rather than a
     * complete path.
     *
     * <p> There is no guarantee that the name strings in the resulting array
     * will appear in any specific order; they are not, in particular,
     * guaranteed to appear in alphabetical order.
     *
     * @return  An array of strings naming the files and directories in the
     *          directory denoted by this abstract pathname.  The array will be
     *          empty if the directory is empty.  Returns <code>null</code> if
     *          this abstract pathname does not denote a directory, or if an
     *          I/O error occurs.
     *
     * @throws  SecurityException
     *          If a security manager exists and its <code>{@link
     *          java.lang.SecurityManager#checkRead(java.lang.String)}</code>
     *          method denies read access to the directory
     */
    public String[] list() {
	SecurityManager security = System.getSecurityManager();
	if (security != null) {
	    security.checkRead(path);
	}
	return fs.list(this);
    }

    /**
     * Returns an array of strings naming the files and directories in the
     * directory denoted by this abstract pathname that satisfy the specified
     * filter.  The behavior of this method is the same as that of the
     * <code>{@link #list()}</code> method, except that the strings in the
     * returned array must satisfy the filter.  If the given
     * <code>filter</code> is <code>null</code> then all names are accepted.
     * Otherwise, a name satisfies the filter if and only if the value
     * <code>true</code> results when the <code>{@link
     * FilenameFilter#accept}</code> method of the filter is invoked on this
     * abstract pathname and the name of a file or directory in the directory
     * that it denotes.
     *
     * @param  filter  A filename filter
     *
     * @return  An array of strings naming the files and directories in the
     *          directory denoted by this abstract pathname that were accepted
     *          by the given <code>filter</code>.  The array will be empty if
     *          the directory is empty or if no names were accepted by the
     *          filter.  Returns <code>null</code> if this abstract pathname
     *          does not denote a directory, or if an I/O error occurs.
     *
     * @throws  SecurityException
     *          If a security manager exists and its <code>{@link
     *          java.lang.SecurityManager#checkRead(java.lang.String)}</code>
     *          method denies read access to the directory
     */
    public String[] list(FilenameFilter filter) {
	String names[] = list();
	if ((names == null) || (filter == null)) {
	    return names;
	}
	ArrayList v = new ArrayList();
	for (int i = 0 ; i < names.length ; i++) {
	    if (filter.accept(this, names[i])) {
		v.add(names[i]);
	    }
	}
	return (String[])(v.toArray(new String[v.size()]));
    }

因此，这种结构也常常称为回调。更具体的说，这是一个策略模式的例子，因为list()实现了基本的功能，而且按照FilenameFilter的形式提供了这个策略，以便完善list()在提供服务时所需的算法。因为list()接受FilenameFilter对象作为参数，这意味着我们可以传递实现了FilenameFilter接口的任何类的对象，用以选择list() 方法的行为方式。策略的目的就是提供了代码行为的灵活性。

匿名内部类

这个例子很合适用一个匿名内部类进行改写，首先创建一个filter()方法，他会返回一个指向FilenameFilter的引用：

public class DirList {
	public static FilenameFilter filter(final String regex) {
		return new FilenameFilter() {
			private Pattern pattern = Pattern.compile(regex);

			public boolean accept(File dir, String name) {
				return pattern.matcher(name).matches();
			}
		};
	}

	public static void main(String[] args) {
		File path = new File(".");
		String[] list;
		if (args.length == 0) {
			list = path.list();
		} else {
			list = path.list(filter(args[0]));
		}

		Arrays.sort(list, String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);
		for (String dirItem : list) {
			System.out.println(dirItem);
		}
	}
}

这个设计有所改进，因为现在FilenameFilter类紧密的和DirList绑定在一起。然而，我们可以进一步修改方法，定义一个作为list()参数的匿名内部类，这样一来程序会变的更小：

public class DirList {

	public static void main(final String[] args) {
		File path = new File(".");
		String[] list;
		if (args.length == 0) {
			list = path.list();
		} else {
			list = path.list(new FilenameFilter() {
				private Pattern pattern = Pattern.compile(args[0]);

				@Override
				public boolean accept(File dir, String name) {
					// TODO Auto-generated method stub
					return pattern.matcher(name).matches();
				}

			});
		}

		Arrays.sort(list, String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);
		for (String dirItem : list) {
			System.out.println(dirItem);
		}
	}
}

这个例子展示了匿名内部类怎样通过创建特定的、一次性的类来解决问题，此方法的一个优点就是将解决特定问题的代码隔离、聚拢与一点。而另一方面，这种方法却不易阅读，因此要谨慎使用。

二、目录实用工具

程序设计中一项常见的任务就是在文件集上执行操作，这些文件要么在本地目录中，要么遍布于整个目录树中。如果有一种工具能够为你产生这个文件及，那么他会非常有用。下面的使用工具类就可以通过使用local()方法产生由本地目录中的文件构成的File对象数组，或者通过使用walk()方法产生给定目录下的由整个目录树中所有文件构成的List<File>

三、目录的检查及创建

File类不仅仅只代表存在的文件或目录。也可以用File对象来创建新的目录或尚不存在的整个目录路径。我们可以查看文件的特性（如：大小，最后修改日期，读写），检查某个File对象代表的是一个文件还是一个目录，并可以删除文件。下面的示例展示了File类的一些其他方法

public class MakeDirctories {
	/**
	 * 提示出错信息
	 */
	private static void usage() {
		System.err.println("Usage:MakeDirectories path1 ...\n"
				+ "Creates each path\n"
				+ "Usage:MakeDirecotries -d path1 ...\n"
				+ "Deletes each path\n"
				+ "Usage:MekeDirectories -r path1 path2 \n"
				+ "Renames from path1 to path2");
		System.exit(1);
	}

	/**
	 * 打印文件信息
	 * @param f
	 */
	private static void fileData(File f) {
		System.out.println("Absolute path : " + f.getAbsolutePath()
				+ "\n Can read : " + f.canRead() 
				+ "\n Can write : "+ f.canWrite() 
				+ "\n getName : " + f.getName()
				+ "\n getParent : " + f.getParent() 
				+ "\n getPath : "+ f.getPath() 
				+ "\n length : " + f.length()
				+ "\n lastModified : " + f.lastModified());

		if (f.isFile()) {
			System.out.println("It's a file");
		} else if (f.isDirectory()) {
			System.out.println("It's a directory");
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		// 监测到未输入参数 提示错误信息
		if (args.length < 1)
			usage();

		// 输入参数-r
		if (args[0].equals("-r")) {
			// 如果参数个数不是3个 提示错误信息
			if (args.length != 3)
				usage();
			// 执行修改文件名称
			File old = new File(args[1]), rname = new File(args[2]);
			old.renameTo(rname);
			fileData(old);
			fileData(rname);
			return;
		}

		int count = 0;
		boolean del = false;
		// 输入参数 -d
		if (args[0].equals("-d")) {
			count++;
			del = true;
		}

		count--;
		while (++count < args.length) {
			File f = new File(args[count]);
			if (f.exists()) {
				System.out.println(f + " exists");
				if (del) {
					System.out.println("deleting ... " + f);
					f.delete();
				}
			} else {
				if (!del) {
					f.mkdirs();
					System.out.println("created " + f);
				}
			}
			fileData(f);
		}
	}
}

例子里面写了一个mkdirs()方法，我们来研究一下源码：

    public boolean mkdirs() {
	if (exists()) {
	    return false;
	}
	if (mkdir()) {
 	    return true;
 	}
        File canonFile = null;
        try {
            canonFile = getCanonicalFile();
        } catch (IOException e) {
            return false;
        }

	File parent = canonFile.getParentFile();
	return (parent != null && (parent.mkdirs() || parent.exists()) &&
		canonFile.mkdir());
    }

这是一个递归方法。关键在于return，使用当前File对象的parent对象构造文件，如果parent不为空，并且parent调用mkdirs创建成功或者parent已经存在，并且标准文件可以创建，则返回true，否则的话就继续调用mkdirs方法，直到递归到根目录下为止。

以下是getCanonicalFile方法的源码，这个方法返回抽象路径名的规范形式。说白了就是创建一个以规范路径名命名的File对象，他等同于new File(this.getCanonicalPath())。

    public File getCanonicalFile() throws IOException {
        String canonPath = getCanonicalPath();
	return new File(canonPath, fs.prefixLength(canonPath));
    }

这里调用了getCanonicalPath方法，这个方法返回抽象路径名的规范路径名字符串。

    public String getCanonicalPath() throws IOException {
	return fs.canonicalize(fs.resolve(this));
    }

Java I/O 系统 （一）

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