面试（四）——Java 八大包装类、String 、日期类及文件操作核心类 File全解析

       在 Java 编程世界里，有许多核心类在数据处理、文件操作等场景中扮演着关键角色。下面我们将详细介绍八大包装类、String 及日期类，还有文件操作核心类 File，帮助大家全方位掌握这些重要工具。

一、八大包装类

       Java 为基本数据类型提供了对应的包装类，使得基本数据类型可以像对象一样参与面向对象的操作（如泛型、集合操作等）。八大基本数据类型及其对应的包装类如下：

基本数据类型	包装类
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
char	Character
boolean	Boolean

（一）包装类的主要作用

1. 装箱与拆箱
   • 装箱：将基本数据类型转换为对应的包装类对象。例如：

int num = 10;
Integer integer = Integer.valueOf(num); // 手动装箱，也可直接写 Integer integer = num;（自动装箱）

• 拆箱：将包装类对象转换为对应的基本数据类型。例如：

Integer integer = new Integer(20);
int num = integer.intValue(); // 手动拆箱，也可直接写 int num = integer;（自动拆箱）

       自动装箱和拆箱是 Java 5 及以后版本提供的特性，让基本数据类型和包装类之间的转换更加便捷。

     2. 类型转换与操作

       包装类提供了大量的方法，用于基本数据类型与字符串之间的转换，以及对数据的各种操作。比如 Integer.parseInt("123") 可以将字符串 "123" 转换为 int 类型的 123；Integer.toBinaryString(5) 可以将整数 5 转换为二进制字符串 "101"。

二、String 字符串

       String 类用于表示字符串，它是不可变的，即一旦创建，其值就不能被修改。每次对 String 对象进行操作（如拼接、替换等），都会生成一个新的 String 对象。

（一）常用方法

1. 字符串拼接：可以使用 + 运算符或者 concat() 方法。例如：

String str1 = "Hello";
String str2 = "World";
String result = str1 + str2; // 结果为 "HelloWorld"
String result2 = str1.concat(str2); // 结果也为 "HelloWorld"

1. 字符串查找与截取：indexOf() 方法用于查找子字符串的位置，substring() 方法用于截取子字符串。例如：

String str = "Java Programming";
int index = str.indexOf("Program"); // 返回 5，因为 "Program" 从索引 5 开始
String subStr = str.substring(5); // 返回 "Programming"

1. 字符串替换与分割：replace() 方法用于替换字符或子字符串，split() 方法用于分割字符串。例如：

String str = "Hello,Java,World";
String newStr = str.replace(",", "-"); // 结果为 "Hello-Java-World"
String[] parts = str.split(","); // 分割为 ["Hello", "Java", "World"]

（二）可变字符串

由于 String 是不可变的，当需要频繁对字符串进行修改操作时，使用 String 会产生大量中间对象，影响性能。这时可以使用可变字符串类 StringBuilder 和 StringBuffer。

1. StringBuilder：非线程安全，效率高，适用于单线程环境下的字符串拼接等操作。例如：

StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("Hello");
sb.append(" ");
sb.append("World");
String result = sb.toString(); // 结果为 "Hello World"

1. StringBuffer：线程安全，效率相对较低，适用于多线程环境下的字符串操作。其用法与 StringBuilder 类似。

三、日期类（Date）

  java.util.Date 类用于表示特定的瞬间，精确到毫秒。

（一）常用构造方法和方法

• 构造方法：Date() 构造一个表示当前时间的 Date 对象；Date(long date) 构造一个表示从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 GMT 开始经过 date 毫秒的 Date 对象。

Date now = new Date(); // 表示当前时间
Date past = new Date(1000); // 表示从 1970-01-01 00:00:00 GMT 开始 1000 毫秒后的时间

• 获取时间相关信息：可以使用 getTime() 方法获取从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 GMT 到该 Date 对象所表示时间的毫秒数。

Date date = new Date();
long time = date.getTime();

（二）SimpleDateFormat 类

  Date 类本身的格式化输出功能有限，通常结合 SimpleDateFormat 类来对日期进行格式化和解析。

• 日期格式化：将 Date 对象格式化为指定格式的字符串。例如：

Date date = new Date();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String formattedDate = sdf.format(date);
System.out.println(formattedDate); // 输出类似 2023-10-25 15:30:45 的日期时间字符串

• 日期解析：将符合指定格式的字符串解析为 Date 对象。例如：

String dateStr = "2023-10-25 15:30:45";
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
try {Date date = sdf.parse(dateStr);System.out.println(date);
} catch (ParseException e) {e.printStackTrace();
}

（三）Java 8 新日期时间 API

       需要注意的是，Date 类在 Java 中存在一些设计上的不足，Java 8 引入了新的日期时间 API（位于 java.time 包下），如 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、DateTimeFormatter 等，这些类提供了更简洁、易用且线程安全的日期时间处理方式，在新的开发中更推荐使用。

四、文件操作核心类 File

       在 Java 编程中，对文件和目录的操作是很常见的需求。java.io.File 类为我们提供了一系列方法，用于操作文件和目录的元数据（如名称、路径、大小、修改时间等），以及创建、删除文件或目录等操作。

（一）文件的构造器

File 类有多个构造方法，常用的有以下几种：

• File(String pathname)通过指定文件或目录的路径名字符串来创建 File 对象。路径可以是绝对路径（如 C:\Users\xxx\file.txt），也可以是相对路径（相对于当前工作目录，如 test\file.txt）。示例：

File file = new File("D:\\test\\example.txt");

• File(String parent, String child)通过指定父路径名字符串和子路径名字符串来创建 File 对象。这种方式可以更灵活地组合路径。示例：

File parentDir = new File("D:\\test");
File file = new File(parentDir, "example.txt");

• File(File parent, String child)通过指定父 File 对象和子路径名字符串来创建 File 对象，和上面的构造方法类似，只是父路径是一个 File 对象。示例：

File parentDir = new File("D:\\test");
File file = new File(parentDir, "example.txt");

（二）文件的创建

1. 创建文件使用 createNewFile() 方法可以创建一个新的空文件。如果文件所在的目录不存在，或者文件已经存在，该方法会返回 false，否则创建文件并返回 true。示例：

File file = new File("D:\\test\\newFile.txt");
try {boolean isCreated = file.createNewFile();if (isCreated) {System.out.println("文件创建成功");} else {System.out.println("文件创建失败，可能文件已存在或目录不存在");}
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

    2.创建目录

• mkdir()：创建单级目录，如果父目录不存在，则创建失败，返回 false。示例：

File dir = new File("D:\\test\\newDir");
boolean isCreated = dir.mkdir();
if (isCreated) {System.out.println("目录创建成功");
} else {System.out.println("目录创建失败，可能父目录不存在");
}

• mkdirs()：创建多级目录，即使父目录不存在，也会递归创建所有需要的父目录，创建成功返回 true，否则返回 false。示例：

File dir = new File("D:\\test\\dir1\\dir2");
boolean isCreated = dir.mkdirs();
if (isCreated) {System.out.println("多级目录创建成功");
} else {System.out.println("多级目录创建失败");
}

（三）文件的删除

• 删除文件或空目录使用 delete() 方法可以删除文件或空目录。如果是文件，直接删除；如果是目录，必须保证该目录为空才能删除成功。删除成功返回 true，否则返回 false。示例：

File file = new File("D:\\test\\newFile.txt");
boolean isDeleted = file.delete();
if (isDeleted) {System.out.println("文件删除成功");
} else {System.out.println("文件删除失败，可能文件不存在或目录不为空");
}

• 注意事项delete() 方法不会进入回收站，是直接从磁盘上删除文件或目录，所以使用时要格外小心，避免误删重要数据。

（四）文件的获取功能 API

  File 类提供了丰富的方法来获取文件或目录的各种信息，以下是一些常用的方法：

1. 获取基本信息

• getName()：获取文件或目录的名称。示例：

File file = new File("D:\\test\\example.txt");
String name = file.getName();
System.out.println("文件名称：" + name); // 输出 example.txt

• getPath()：获取构造 File 对象时使用的路径字符串。示例：

File file = new File("D:\\test\\example.txt");
String path = file.getPath();
System.out.println("路径：" + path); // 输出 D:\test\example.txt

• getAbsolutePath()：获取文件或目录的绝对路径。示例：

File file = new File("test\\example.txt");
String absolutePath = file.getAbsolutePath();
System.out.println("绝对路径：" + absolutePath); 
// 输出类似 C:\Users\xxx\project\test\example.txt（取决于当前工作目录）

• length()：获取文件的长度（以字节为单位），如果是目录，返回值没有明确意义。示例：

File file = new File("D:\\test\\example.txt");
long length = file.length();
System.out.println("文件长度：" + length + " 字节");

• lastModified()：获取文件或目录最后一次修改的时间，返回值是从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 GMT 到修改时间的毫秒数。可以通过 new Date(lastModified()) 转换为日期对象。示例：

File file = new File("D:\\test\\example.txt");
long lastModifiedTime = file.lastModified();
Date date = new Date(lastModifiedTime);
System.out.println("最后修改时间：" + date);

    2.判断文件或目录属性

• isFile()：判断是否是文件。示例：

File file = new File("D:\\test\\example.txt");
if (file.isFile()) {System.out.println("这是一个文件");
} else {System.out.println("这不是一个文件");
}

• isDirectory()：判断是否是目录。示例：

File dir = new File("D:\\test");
if (dir.isDirectory()) {System.out.println("这是一个目录");
} else {System.out.println("这不是一个目录");
}

• exists()：判断文件或目录是否存在。示例：

File file = new File("D:\\test\\example.txt");
if (file.exists()) {System.out.println("文件或目录存在");
} else {System.out.println("文件或目录不存在");
}

    3.列出目录内容

• list()：返回目录下所有文件和目录的名称字符串数组，如果是文件或者目录不存在，返回 null。示例：

File dir = new File("D:\\test");
String[] names = dir.list();
if (names != null) {for (String name : names) {System.out.println(name);}
}

• listFiles()：返回目录下所有文件和目录的 File 对象数组，如果是文件或者目录不存在，返回 null。示例：

File dir = new File("D:\\test");
File[] files = dir.listFiles();
if (files != null) {for (File file : files) {System.out.println(file.getName() + "：" + (file.isFile() ? "文件" : "目录"));}
}

       掌握八大包装类、String、日期类以及 File 类的使用，能让你在 Java 数据处理、字符串操作、日期时间处理和文件操作等场景中更加得心应手。需要注意的是，File 类主要是对文件和目录的元数据进行操作，若要进行文件内容的读写，还需要结合输入输出流（如 FileInputStream、FileOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter 等）来实现。