Java中File类和递归

1. File类

java.io.File 类是文件和目录路径名的抽象表示,主要用于文件和目录的创建、查找和删除等操作。

1.1 构造方法

  • public File(String pathname) :通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File实例。
  • public File(String parent, String child) :从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的 File实例。
  • public File(File parent, String child) :从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的 File实例。

代码举例如下:

public class DemoFileClass {
    public static void main(String[] args) {
        // 通过文件绝对路径
        String pathname = "D:\\IDEA_WorkSpace\\Demo\\Demo5_5\\testfile.txt";
        File file1 = new File(pathname);
//        System.out.println(file1);
        // 通过父路径和子路径字符串
        String parent = "D:\\IDEA_WorkSpace\\Demo\\Demo5_5";
        String child = "testfile.txt";
        File file2 = new File(parent,child);
//        System.out.println(file2);
        // 通过父级File对象和子路径字符串
        File parentDir = new File("D:\\IDEA_WorkSpace\\Demo\\Demo5_5");
        File file3 = new File(parentDir,child);
        System.out.println(file3);
    }
}

一个File对象代表硬盘中实际存在的一个文件或者目录;无论该路径下是否存在文件或者目录,都不影响File对象的创建。

1.2 常用方法

获取功能的方法

  • public String getAbsolutePath() :返回此File的绝对路径名字符串。
  • public String getPath() :将此File转换为路径名字符串。
  • public String getName() :返回由此File表示的文件或目录的名称。
  • public long length() :返回由此File表示的文件的长度。

实例代码如下:

public class GetFileDemo {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("D:\\IDEA_WorkSpace\\Demo\\Demo5_5\\testfile.txt");
        System.out.println("文件绝对路径:" + file.getAbsolutePath());
        System.out.println("文件构造路径:" + file.getPath());
        System.out.println("文件名称:" + file.getName());
        System.out.println("文件长度:" + file.length()+"字节");
        File fileDir = new File("D:\\IDEA_WorkSpace\\Demo\\Demo5_5");
        System.out.println("目录绝对路径:" + fileDir.getAbsolutePath());
        System.out.println("目录构造路径:" + fileDir.getPath());
        System.out.println("目录名称:" + fileDir.getName());
        System.out.println("目录长度:" + fileDir.length());
    }
}
// 上述输出结果:
文件绝对路径:D:\IDEA_WorkSpace\Demo\Demo5_5\testfile.txt
文件构造路径:D:\IDEA_WorkSpace\Demo\Demo5_5\testfile.txt
文件名称:testfile.txt
文件长度:32字节
目录绝对路径:D:\IDEA_WorkSpace\Demo\Demo5_5
目录构造路径:D:\IDEA_WorkSpace\Demo\Demo5_5
目录名称:Demo5_5
目录长度:4096

API中说明:length(), 表示文件的长度。但是File对象表示目录,则返回值未指定。

绝对路径和相对路径

  • 绝对路径:从盘符开始的路径,这是一个完整的路径。
  • 相对路径:相对于项目目录的路径,这是一个便捷的路径,开发中经常使用。
    public class FilePath {
      public static void main(String[] args) {
          System.out.println(new File("D:\\IDEA_WorkSpace\\Demo\\" +
                  "Demo5_5\\testfile.txt").getAbsolutePath());
          System.out.println(new File("testfile.txt").getAbsolutePath());
      }
    }
    // output result
    D:\IDEA_WorkSpace\Demo\Demo5_5\testfile.txt
    D:\IDEA_WorkSpace\testfile.txt
    

判定功能的方法

  • public boolean exists() :此File表示的文件或目录是否实际存在。
  • public boolean isDirectory() :此File表示的是否为目录。
  • public boolean isFile() :此File表示的是否为文件。

示例代码如下:

public class FileIs {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("D:\\IDEA_WorkSpace\\Demo\\Demo5_5\\testfile.txt");
        File dir = new File("D:\\IDEA_WorkSpace\\Demo\\Demo5_5");
        // 判断是否存在文件或者目录,返回布尔值
        System.out.println(file.exists()); // true
        System.out.println(dir.exists()); // true
    System.out.println(new File("A:\\testDir").exists()); // false    
        // 判断是文件还是目录
//        System.out.println("is file?: " + file.isFile()); // true
//        System.out.println("is file?: " + dir.isFile()); // false
//        System.out.println("is directory?: " + file.isDirectory()); // false
//        System.out.println("is directory?: " + dir.isDirectory()); // true
        Judge(file); 
        Judge(dir);
    }
    public static void Judge(File file){
        if (file.isFile())
            System.out.println(file + "  是文件");
        if (file.isDirectory())
            System.out.println(file + "  是目录");
    }
}

创建删除功能的方法

  • public boolean createNewFile() :当且仅当具有该名称的文件尚不存在时,创建一个新的空文件。
  • public boolean delete() :删除由此File表示的文件或目录。
  • public boolean mkdir() :创建由此File表示的目录。
  • public boolean mkdirs() :创建由此File表示的目录,包括任何必需但不存在的父目录。

示例如下:

public class FileCreDel{
    final static String rootpath = "D:\\IDEA_WorkSpace\\Demo\\Demo5_5\\";
    public static void main (String[] args) throws IOException {
        System.out.println("创建文件:1\n创建文件夹:2\n删除文件或文件夹:3\n退出:4");
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        while (true) {
            int pattern = sc.nextInt();
            switch (pattern) {
                case 1:
                    System.out.println("输入需要创建的文件名:");
                    CreFile(sc.next());
                    break;
                case 2:
                    System.out.println("输入需要创建的文件夹名:");
                    MkDir(sc.next());
                    break;
                case 3:
                    System.out.println("输入需要删除的文件或文件夹名称:");
                    Del(sc.next());
                    break;
                case 4:
                    System.exit(0);
            }
        }
    }
    public static void CreFile(String name) throws IOException {
        File file = new File(rootpath + name);
        if (file.exists() == false) {
            file.createNewFile();
            System.out.println(name + "文件创建成功");
        } else{
            System.out.println(name + "文件已经存在,创建失败!");
        }
    }
    public static void MkDir(String name) throws IOException{
        File dir = new File(rootpath + name);
        if (dir.exists() == false){
            dir.mkdirs();
            System.out.println(name + "文件夹创建成功");
        }else{
            System.out.println(name + "文件夹已存在,创建失败!");
        }
    }
    public static void Del(String name){
        if (new File(rootpath + name).delete() == true){
            System.out.println("删除成功!");
        }else {
            System.out.println("删除失败,文件或文件夹不存在!");
        }
    }
}

API中说明:delete方法,如果此File表示目录,则目录必须为空才能删除。

1.3 目录的遍历

  • public String[] list() :返回一个String数组,表示该File目录中的所有子文件或目录。
  • public File[] listFiles() :返回一个File数组,表示该File目录中的所有的子文件或目录。
    public class FileFor {
      public static void main(String[] args) {
          File dir = new File("D:\\IDEA_WorkSpace\\Demo\\Demo5_5\\");
          // 获取当前目录下的文件以及文件夹的名称。
          String[] names = dir.list();
          for(String name:names){
              System.out.println(name);
          }
          // 获取当前目录下的文件以及文件夹对象,只要拿到了文件对象,那么就可以获取更多信息。
          File[] files = dir.listFiles();
          for (File file:files){
              System.out.println(file);
          }
      }
    }
    

Tips:调用listFiles方法的File对象,表示的必须是实际存在的目录,否则返回null,无法进行遍历。

2. 递归

2.1 概述

  • 递归:指在当前方法内调用自己的这种现象。
  • 递归的分类:
    • 递归分为两种,直接递归和间接递归。
    • 直接递归称为方法自身调用自己。
    • 间接递归可以A方法调用B方法,B方法调用C方法,C方法调用A方法。
  • 注意事项
    • 递归一定要有条件限定,保证递归能够停止下来,否则会发生栈内存溢出。
    • 在递归中虽然有限定条件,但是递归次数不能太多。否则也会发生栈内存溢出。
    • 构造方法,禁止递归。

2.2 递归累加求和

计算1~n的和

分析:num的累和 = num + (num-1)的累和,所以可以把累和的操作定义成一个方法,递归调用。

实例如下:

public class DemoRecursion02 {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 5;
        System.out.println(getSum(num));
    }
    public static int getSum(int num){
        if (num == 1)
            return 1;
        return num+getSum(--num); // 为什么num--会报错? num--:num先参与运算,在减一,这样传递过去的一直是5,故--num才行,先自减1在参与运算。
    }
}

2.3 递归求阶乘

  • 阶乘:所有小于及等于该数的正整数的积。
    n的阶乘:n! = n * (n-1) *...* 3 * 2 * 1 
    
    分析:这与累和类似,只不过换成了乘法运算,学员可以自己练习,需要注意阶乘值符合int类型的范围。
    推理得出:n! = n * (n-1)!
    
    代码实现如下:
    public class DemoRecursion03 {
      public static void main(String[] args) {
          int n = 5;
          System.out.println(n + "的阶乘为:" + getValue(n));
      }
      public static int getValue(int n){
          if (n == 1)
              return 1;
          return n * getValue(--n);
      }
    }
    

2.4 递归打印多级目录

分析:多级目录的打印,就是当目录的嵌套。遍历之前,无从知道到底有多少级目录,所以我们还是要使用递归实现。

示例代码:

public class RecursionPrintDir {
    public static void main(String[] args) {
        File dir = new File("D:\\IDEA_WorkSpace\\Demo\\");
        printDir(dir);
    }
    public static void printDir(File dir){
        File[] files = dir.listFiles(); // 获取文件或目录file对象
        for (File file:files){
            if (file.isFile()){
                System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath()); //如果是文件则打印绝对路径
            }else{
                System.out.println("目录:" + file.getAbsolutePath());
                printDir(file); // 继续遍历,调用printdir,形成递归
            }
        }
    }
}

3. 综合案例

3.1 文件搜索

输入文件名称,输出文件路径
分析

  1. 目录搜索,无法判断多少级目录,所以使用递归,遍历所有目录。
  2. 遍历目录时,获取的子文件,通过文件名称,判断是否符合条件。

代码实现:

public class SearchFile {
    static String rootpath = "D:\\IDEA_WorkSpace\\Demo\\Demo5_5\\";
//    final static String filename = "FileFor.java";
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("输入你要搜索的文件名:");
        searchfile(new File(rootpath),new Scanner(System.in).next());
    }
    public static void searchfile(File dir,String filename){
        File[] files = dir.listFiles();
        for (File file:files){
            if(file.isFile()){
                if (file.getName().equals(filename) == true){
                    System.out.println(file.getAbsolutePath());
                }
            }else{
                searchfile(file,filename);
            }
        }
    }
}

注意:==和equals的区别!!!

3.2 文件过滤器的优化

java.io.FileFilter是一个接口,是File的过滤器。 该接口的对象可以传递给File类的listFiles(FileFilter) 作为参数, 接口中只有一个方法。

boolean accept(File pathname) :测试pathname是否应该包含在当前File目录中,符合则返回true。

分析

  1. 接口作为参数,需要传递子类对象,重写其中方法。我们选择匿名内部类方式,比较简单。
  2. accept方法,参数为File,表示当前File下所有的子文件和子目录。保留住则返回true,过滤掉则返回false。保留规则:
    1. 要么是.java文件。
    2. 要么是目录,用于继续遍历。
  3. 通过过滤器的作用,listFiles(FileFilter)返回的数组元素中,子文件对象都是符合条件的,可以直接打印。

代码实现:

public class DemoFileFilter {
    static String rootpath = "D:\\IDEA_WorkSpace\\Demo\\Demo5_5\\";
    public static void main(String[] args) {
        printDir(new File(rootpath));
    }
    public static void printDir(File dir){
        // 匿名内部类方式,创建过滤器子类对象
        File[] files = dir.listFiles(new FileFilter() {
            @Override
            public boolean accept(File pathname) {
                return pathname.getName().endsWith(".java")||pathname.isDirectory();// 过滤掉除了.java文件和目录以外的所有东西
            }
        });
        // 循环打印过滤后的数据
        for (File file:files){
            if (file.isFile()){
                System.out.println("文件名:"+file.getAbsolutePath());
            }else{
                printDir(file);
            }
        }

    }
}

3.3 Lambda优化

代码示例如下:

public static void printDir2(File dir){
        File[] files = dir.listFiles(f->{return f.getName().endsWith(".java") || f.isDirectory();});
        for (File file:files){
            if (file.isFile()){
                System.out.println("文件名:"+file.getAbsolutePath());
            }else{
                printDir2(file);
            }
        }

    }

今日总结

  1. Java中的File类
  2. 文件和目录的创建和删除操作
  3. File类的一些方法
  4. 递归的概念以及使用
    遇到的问题
  5. ==与equals的区别,使用过程中的注意事项
  6. Lambda表达式还不熟练
  7. 时间管理

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