File类

如果希望在程序中操作文件和目录，都可以通过File完成，其能新建、删除、重命名文件和目录，但是不能访问文件内容。

https://www.runoob.com/java/java-file.html

文件过滤器FilenameFilter

File类中的list()方法可以接受一个FilenameFilter参数，通过该参数可以只列出符合条件的文件。

FilenameFilter接口包含一个accept(File dir,String name)方法，该方法一次对指定File的所有子目录或文件进行迭代，如果该方法返回true，list()方法会列出该子目录或文件。

//用的lambda表达式new的FilenameFilter
File file = new File(".");
String[] nameList = file.list( (dir,name) -> name.endsWith(".java")||name.endsWith(".iml") || new File(name).isDirectory()  );
for(String name : nameList){
    System.out.println(name);
}

上面用Lambda表达式实现了FilenameFilter接口，该接口内只有一个抽象方法accept()，是一个函数式接口；等同于如下代码：

static class filter implements FilenameFilter{
    @Override
    public boolean accept(File dir, String name) {
        if(name.endsWith(".java")||name.endsWith(".iml") || new File(name).isDirectory()){
            return true;
        }
        return false;
    }
}

    public static void main(String args[]) {

        File file = new File(".");
        System.out.println(file.getAbsolutePath());

        filter f = new filter();
        String[] nameList = file.list(f);
        for(String name : nameList){
            System.out.println(name);
        }

    }

Java的IO流

所有的IO流设计的类都是从InputStream和OutputStream，Reader和Writer这几个类派生的；JAVA的流能分为以下几种：

输入流和输出流

输入流：只能从中读取数据，不能向里面写；

输出流：只能向里面写数据，不能从里面读；

字节流和字符流

用法几乎一样，区别在于字节流操作的数据单元是8位的字节，字符流是16位的字符；

字节流主要由InputStream和OutputStream作为基类，字符流主要由Reader和Writer作为基类；

节点流和处理流

从/向一个特定的IO设备进行读/写的流，称为节点流，节点流也被称为低级流；

处理流用于对一个已存在的流进行封装，通过封装后的流实现数据读/写功能。也被称为高级流；

使用处理流时，程序并不会直接连接到实际的数据源，使用数据流，程序可以使用完全相同的输入输出代码访问不同数据源。

字节流和字符流

InputStream和Reader

int read()；读取单个字节；

int read(byte[] b)；读取最多b.length个字节的数据，并将其存储在字节数组b中；

int read(byte[] b,int off,int len)读取最多len个字节的数据，并将其存储在字节数组b中,从off位置开始放；

void mark(int readAheadLimit)在记录指针当前位置放一个标记

boolean markSupported()；判断该输入流是否支持mark()操作

void reset()；记录指针定位到上次mark位置

long skip(long n)；记录指针向前移动n个字节/字符

OutputStream和Writer

类似，就把read换成write，用法相反，前面是读，这里是写

输入/输出流体系

处理流

一般使用处理流来包装结点流，程序通过处理流来执行输入输出，让节点流与底层IO设备和文件交互。

只要一个流的构造参数不是物理节点而是已经存在的流，那么这个流就一定是处理流。

FileOutputStream fos = new FileOutputStream("a.txt");
PrintStream printStream = new PrintStream(fos);

转换流

转换流（InputStreamReader和OutputStreamReader）用于实现将字节流转换成字符流，

InputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in);
BufferedReader br = new BufferedReader(reader);

String line = null;
while ((line=br.readLine())!=null){
    if(line.equals("00")){
        System.exit(1);
    }
    else {
        System.out.println(line);
    }

推回输入流

PushbackInputStream和PushbackReader

void read(int buf)；把一个字节或字符内容退回缓冲区，从而允许重复读取刚刚读取的内容；

void read(byte[]/char[] b)；把一个字节或字符数组的内容退回缓冲区，从而允许重复读取刚刚读取的内容；

void read(byte[]/char[] b,int off,int len)，把一个字节或字符数组中，从off开始长度为len的字符的内容退回缓冲区，从而允许重复读取刚刚读取的内容；

重定向标准输入/输出

JAVA标准输入输出分别通过System.in和System.out代表键盘和显示器，System提供三个方法重定向输入输出，（重定向后，System.out.print从原本的键盘和显示器读写，变成了你指定的文件或其他东西）

setErr(PrintStream)重定向错误输出流

setIn(InputStream)重定向输入流

setOut(PrintStream)重定向输出流

        PrintStream printStream = new PrintStream("a.txt");
        System.setOut(printStream);
        System.out.println("输出一个字符串");

JAVA虚拟机读取其他进程的数据

使用Runtime对象的exec()对象可运行平台上其他程序，该方法返回一个Process对象，代表该JAVA程序启动的子进程，可通过Process对象让程序和子进程进行通信；

InputStream getErrorStream()；获取子进程的错误流；

InputStream getInputStream()；获取子进程的输入流；

OutputStream getOutputStream()；获取子进程的输出流；

Process p = Runtime.getRuntime().exec("javac");
try(
    BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(p.getErrorStream()))
)
{
    String buff =null;
    while ((buff = br.readLine())!=null){
        System.out.println(buff);
    }
}

RandomAccessFile

该类提供了众多方法来访问文件内容，可以随机读取文件内容，也可以向文件输出数据（特点在于可以直接跳转到文件的任意地方读写数据）；

但是它只能读写文件，不能读写其他IO节点；

通过以下两个方法操纵指针：

long getFilePointer();返回文件记录指针的当前位置；

void seek( long pos );把文件记录指针定位到当前位置；

同时RandomAccessFile也能使用三个read和三个write方法；

NIO

上面传统的输入输出流都可能会阻塞线程，而且都是通过字节的移动来处理的，也就是说，面向流的输入输出都是系统一次只能处理一个字节，效率不高，从JDK1.4开始，JAVA提供了一系列改进的输入输出新功能，被放在java.nio包下；

NIO和传统IO都用于进行输入输出，但是NIO采用内存映射文件的方式来处理输入输出，NIO将文件或文件的一段区域隐射到内存之中，由此可以向访问内存一样去访问文件；

JAVA中NIO相关的包如下：

java.nio;主要包含各种与Buffer相关的类

java.nio.channels;主要包含与Channel和Selector相关的类

java.nio.charest;主要包含与字符集相关的类

java.nio.channels.spi;主要包含与Channels相关的服务提供者编程接口

java.nio.charest.spi;包含与字符集相关的服务提供者编程接口

Channel（通道）和Buffer（缓冲）是NIO中的两个核心对象，Channel是对传统的输入输出系统的模拟，新IO系统中所有数据都要通过通道传输；Channel与系统的InputStream、OutputStream最大区别在于它提供了一个map()方法，通过该方法可以直接把一块数据映射到内存中。

Buffer类似一个容器，它的本质是一个数组，发送到Channel中的所有对象都必须先放到Buffer中，而从Channel读取的数据也要先放到Buffer中。

Charest类：用于将Unicode字符创映射成字节序列以及逆映射

Selector类：用于支持非阻塞式输入输出；

Buffer

一般用下面函数得到一个Buffer对象：

static XXXBuffer allocate(int capacity);创建一个容量为capacity的XXbuffer对象；

Buffer有三个重要概念：

capacity - 缓冲区大小，缓冲区一旦创建出来以后，这个属性就不会再变化了。
position - 读写数据的定位指针，用来指明下一个可以被读写的缓冲区位置索引。
limit - 读写的边界，第一个不应该被读出或写入的缓冲区位置索引。位于其后的数据不能被读或写。

同时Buffer也支持mark；

Buffer主要作用就是装数据，，开始时position为0，limit为capacity，当往里面通过put()填数据的时候，position相应的向后移，装入数据结束后，调用filp()方法，该方法将limit设置为position所在位置，position设置为0；输出数据结束后，调用clear()方法，不清空数据，只是将position设为0；limit设为capacity；

一般用put()和get()来访问数据

CharBuffer charBuffer = CharBuffer.allocate(8);
charBuffer.put('a');
charBuffer.put('c');
charBuffer.put('b');
System.out.println(charBuffer.get());
charBuffer.flip();
System.out.println(charBuffer.get(0));
charBuffer.clear();
System.out.println(charBuffer.get(0));

Channel

Channel类似于传统的流对象，但有两个区别：

Channel可直接将指定文件的部分或全部直接映射成Buffer。

程序不能直接访问Channel中的数据，Channel只能与Buffer进行交互。

Channel分很多种，Pipe.SinkChannel、Pipe.SourceChannel是用于支持线程通信的管道Channel，SeverSockerChannel、SocketChannel是用于支持TCP通信的Channel等，本节主要使用FileChannel；

所有的Channel都不应该使用构造器直接创建，而是通过传统的节点InputStream、OutputStream的geChannel()方法获得；

Channel最常用的方法有：

map()：用于将Channel对应的数据映射成ByteBuffer;

read()和write()由一系列重载，用于读写数据；

File f = new File("D:\\JAVA_Project\\a1\\src\\IO\\NIO.java");

FileChannel inc = new FileInputStream(f).getChannel();
FileChannel outc = new FileOutputStream("channel.txt").getChannel();

MappedByteBuffer buffer = inc.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY,0,f.length());
//使用GBK字符集创建解码器
Charset charset = Charset.forName("GBK");

outc.write(buffer);
buffer.clear();
//使用解码器将ByteBuffer转换成CharBuffer
CharsetDecoder decoder = Charset.defaultCharset().newDecoder();
CharBuffer charBuffer =decoder.decode(buffer);

System.out.println(charBuffer);

字符集和Charset

JAVA默认使用Unicode字符集，但很多操作系统不实用Unicode字符集，则从系统中读取数据到JAVA程序中时可能乱码；

Charest用于处理字节序列和字符序列直接的转换关系；

可通过如下方式获得Charest对象

Charset charset = Charset.forName("GBK");
Charset charset1 = Charset.forName("UTF-8");

然后获得编码解码对象：

CharsetDecoder decoder = Charset.defaultCharset().newDecoder();
CharsetEncoder encoder = Charset.defaultCharset().newEncoder();

之后通过encode()和decode()方法转换；

文件锁

可以使用FileLock防止多个程序并发操作同一个文件

lock()：试图锁定某个文件时，如果无法得到锁，会堵塞下去；

tryLock()：尝试锁定文件，得到就会返回文件锁，否则返回Null；

JAVA7的NIO.2

JAVA7对NIO进行的改进

Path、Paths和File核心API

早期的File类功能有限，性能也不高，大多数方法出错时也不会提供异常信息

NIO.2引入的Path接口，代表一个平台无关的平台路径，此外NIO.2还提供了Files（提供大量静态的操作文件的方法）、Paths（包含两个返回Path的静态工厂方法）两个工具类；

https://www.cnblogs.com/codderYouzg/p/12418878.html

使用FileVisitor遍历文件和目录

File提供下面两个方法遍历文件和子目录

WalkFileTree(Path start，FileVisitor<? super Path > visitor)；遍历start路径下的所有文件和子目录；

WalkFileTree(Path start，Set< FileVisitOption >options，int maxDepth ,FileVisitor<? super Path > visitor)；类似，最多遍历maxDepth深度的文件；

两个方法都需要FileVisitor参数，可通过重写下面四个方法自定义FileVisitor

• postVisitDirectory(T dir, IOException exc) 在一个目录被处理后触发
• preVisitDirectory(T dir, BasicFileAttributes attrs) 在一个目录被处理前触发
• visitFile(T file, BasicFileAttributes attrs) 在遇到一个文件或目录时触发
• visitFileFailed(T file, IOException exc) 在试图访问文件或目录，发生错误时触发。例如：没有权限打开目录；

FileVisitResult主要包含四个常见的操作。

FileVisitResult.CONTINUE 继续遍历
FileVisitResult.TERMINATE 中止访问
FileVisitResult.SKIP_SIBLINGS 不访问同级的文件或目录
FileVisitResult.SKIP_SUBTREE 不访问子目录

WatchService监控文件变化

访问文件属性

FileAttributeView：代表某种文件属性的“视图”；

FileAttributes：代表某种文件属性的“集合”，一般通过FileAttributeView获取