Java 中使用 File 类创建文件

Java 中的 File 类

在 Java 中，文件和文件流是处理数据输入/输出的两个核心概念，它们是 Java I/O 操作的基础。

一、文件（File）

定义

• 文件是操作系统中的存储单元，用于持久化保存数据（如文本、图片、二进制数据等）。
• 在 Java 中，java.io.File 类（或 Java 7+ 的 java.nio.file.Path）用于表示文件或目录的抽象路径。
• 文件本身不存储数据，而是通过路径指向磁盘上的具体数据。

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二、File 类的介绍

1 创建文件对象的相关构造器

• new File(File parent, String child) ：将父路径（字符串形式）和子路径拼接成一个完整路径。自动处理路径分隔符（如 Windows 的 \ 或 Linux 的 /）。

  // 示例1：拼接父路径和子文件
  String parentDir = "C:/Users/Test";
  String childFile = "data.txt";
  File file = new File(parentDir, childFile);
  //会在2个目录之间自动加上'/'或'\'
  System.out.println(file.getPath()); // 输出: C:\Users\Test\data.txt
  
  // 示例2：拼接多级目录
  File dir = new File("src", "main/java/com/example");
  System.out.println(dir.getPath()); // 输出: src\main\java\com\example
  

• new File(String pathname) ：直接通过路径名字符串（绝对路径或相对路径）创建 File 对象。路径可以是文件或目录。

  // 示例1：使用绝对路径
  File file1 = new File("C:/Users/Test/example.txt");
  System.out.println(file1.getPath()); 
  // 输出: C:\Users\Test\example.txt
  
  // 示例2：使用相对路径（相对于当前项目根目录）
  File file2 = new File("data/config.json");
  System.out.println(file2.getPath()); 
  // 输出: data\config.json
  

• new File(File parent, String child) ：使用一个已有的 File 对象表示父路径，再拼接子路径。比字符串拼接更灵活，避免路径分隔符错误。

  // 示例1：基于父目录对象创建子文件
  File parentDir = new File("C:/Users/Test");
  File childFile = new File(parentDir, "logs/app.log");
  System.out.println(childFile.getPath()); // 输出: C:\Users\Test\logs\app.log
  
  // 示例2：链式拼接目录
  File baseDir = new File("projects");
  File srcDir = new File(baseDir, "src");
  File mainFile = new File(srcDir, "Main.java");
  System.out.println(mainFile.getPath()); // 输出: projects\src\Main.java
  

• new File(URI rui) ：通过 URI（统一资源标识符） 创建 File 对象。URI 格式需符合 file: 协议（如 file:/C:/test/data.txt）。

  import java.net.URI;
  
  // 示例1：使用URI创建File对象
  try {
      URI uri = new URI("file:/C:/Users/Test/example.txt");
      File file = new File(uri);
      System.out.println(file.getPath()); 
      // 输出: C:\Users\Test\example.txt
  } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
  }
  
  // 示例2：处理空格和特殊字符
  //URI 中的特殊字符（如空格）需用 %20 表示，构造方法会解码后转换为实际路径。
  URI uri2 = URI.create("file:/C:/My%20Documents/report.pdf");
  File file2 = new File(uri2);
  System.out.println(file2.getPath()); 
  // 输出: C:\My Documents\report.pdf
  

总结对比

构造方法	典型使用场景	优点
File(String pathname)	直接指定完整路径	简单直接，适合已知路径
File(String parent, String child)	动态拼接父路径和子路径	避免手动处理路径分隔符
File(File parent, String child)	基于已有的 File 对象构建子路径	支持链式操作，路径更安全
File(URI uri)	从 URI 格式创建（如编码后的路径）	自动处理特殊字符和协议

注意 ：File 对象只是一个路径的抽象：创建 File 类对象，并不会真的在我们电脑上对应的目录下面创建文件，如果需要实际的创建文件需要显式的调用。

• 构造 File 对象（如 new File("a.txt")）不会自动创建物理文件，仅表示路径。
• 必须通过显式调用 createNewFile() 或其他写入操作（如 FileOutputStream 写入数据）才能实际生成文件。

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2 createNewFile() 的作用

1. 功能：

   • 显式创建一个空的文件（仅当文件不存在时）。
   • 如果文件已存在，则返回 false，不会覆盖原有内容。

2. 语法：

File file = new File("example.txt");
boolean isCreated = file.createNewFile(); // 返回 true 表示创建成功

3. 注意事项：

• 需要处理 IOException：

  • 如果父目录不存在或没有写入权限，会抛出异常。

  • 必须用 try-catch 包裹或声明 throws。

    import java.io.File;
    import java.io.IOException;
    
    public class CreateFileDemo {
        public static void main(String[] args) {
            File file = new File("test.txt");
            try {
                if (file.createNewFile()) {
                    System.out.println("文件创建成功");
                } else {
                    System.out.println("文件已存在");
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    

• 父目录必须存在：

  • 如果路径中的父目录不存在，createNewFile() 会失败。

  • 需先调用 file.getParentFile().mkdirs() 创建父目录：

    File file = new File("nonexistent_dir/data.txt");
    //File 对象仅表示路径，不检查文件是否存在！需通过 exists() 方法验证。
    if (!file.getParentFile().exists()) {
        file.getParentFile().mkdirs(); // 创建所有缺失的父目录
    }
    file.createNewFile();
    

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3 获取文件相关信息的常用方法

1. getName()
   • 作用：返回文件或目录的名称（不包含路径）。
   • 示例：路径为C:/test/file.txt时，返回file.txt；若为目录C:/test，返回test。
2. getAbsolutePath()
   • 作用：返回文件或目录的绝对路径字符串。
   • 注意：无论File对象是相对路径还是绝对路径创建，均解析为完整路径。例如，相对路径file.txt可能返回/home/user/file.txt。
3. getParent()
   • 作用：返回父目录的路径（字符串形式）。若无父目录（如根目录或单文件相对路径），则返回null。
   • 示例：路径为C:/test/file.txt时，返回C:/test；路径为file.txt时，返回null。
4. length()
   • 作用：返回文件的字节大小。若文件不存在或为目录，通常返回0L。
   • 注意：需先通过exists()和isFile()验证目标是否为有效文件。
5. exists()
   • 作用：检查文件或目录是否存在，返回布尔值。
   • 注意：可能受权限限制影响（如无访问权限时返回false）。
6. isFile()
   • 作用：判断是否为标准文件（非目录或符号链接），返回布尔值。
   • 注意：若路径不存在，返回false。
7. isDirectory()
   • 作用：判断是否为目录，返回布尔值。
   • 注意：若路径不存在，返回false。

import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        read();
    }
    public static void read() {
        //1.getName()
        //路径指向文件
        File file1 = new File("D:/0.学习/File_Test/read.txt");
        System.out.println(file1.getName());// 输出 read.txt
        //路径为目录
        File file2 = new File("D:/0.学习/File_Test");
        System.out.println(file2.getName());// 输出 File_Test

        //2.getAbsolutePath()
        //以绝对路径创建 File 对象
        File file3 = new File("D:/0.学习/File_Test/read3.txt");
        //输出 D:/0.学习/File_Test/read3.txt
        System.out.println(file3.getAbsolutePath());
        //以相对路径创建 File 对象
        File file4 = new File("read4.txt");
        //输出绝对路径 D:\0.学习\java笔记\java_Code\TankGame\read4.txt
        System.out.println(file4.getAbsolutePath());

        //3.getParent()
        //File file3 = new File("D:/0.学习/File_Test/read3.txt");
        //输出 D:\0.学习\File_Test
        System.out.println(file3.getParent());
        //根目录或单文件相对路径，返回 null
        File file5 = new File("D:");
        System.out.println(file5.getParent());//null

        //4.length()
        File file6 = new File("D:/0.学习/File_Test/read6.txt");
        System.out.println(file6.length());
        try {
            file6.createNewFile();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        System.out.println(file6.length());
    }
}

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4 目录的操作和文件的删除

1. mkdir()

• 作用 ：创建单层目录（仅当父目录存在时才能成功）。
• 返回值 ：boolean：目录创建成功返回 true，失败返回 false。
• 适用场景 ：当明确知道父目录已经存在时，直接创建子目录。

2. mkdirs()

• 作用 ：创建多层目录（自动创建路径中所有不存在的父目录）。
• 返回值 ：boolean：所有目录创建成功返回 true，失败返回 false。
• 适用场景 ：不确定父目录是否存在时，直接创建完整路径。

3. delete()

• 作用 ：删除文件或空目录（非空目录无法删除）。
• 返回值 ：boolean：删除成功返回 true，失败返回 false。
• 适用场景 ：删除文件或空目录。

import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        dir();
    }
    public static void dir() {
        //1.mkdir() 创建单层目录
        File file1 = new File("D:/0.学习/File_Test/demo1");
        //要求父目录必须存在，否则无法创建成功
        //即，D:/0.学习/File_Test 必须存在才能成功创建 demo1 目录
        boolean mkdir = file1.mkdir();
        if(mkdir) {
            System.out.println("创建成功");
        } else {
            System.out.println("创建失败");
        }

        //2.mkdirs() 创建多层目录
        File file2 = new File("D:/0.学习/File_Test/demo2");
        //如果路径中有不存在的自动创建
        boolean mkdirs = file2.mkdirs();

        //3.delete() 删除文件或空目录（非空目录无法删除）
        //删除 demo2 空目录
        boolean delete = file2.delete();
        File file3 = new File("D:/0.学习/File_Test/demo1/dir.txt");
        try {
            file3.createNewFile();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        //删除 dir.txt 文件
        file3.delete();
    }
}