【Java】文件IO

一、什么是文件

此处谈到的文件，本身有多重含义

狭义的文件，特质硬盘上的文件（以及保存文件的目录）

• 目录就是平时所说的“文件夹”，专业术语叫“目录”，目录也是属于文件

广义的文件，计算机上的很多硬件设备，软件资源，在操作系统中，都会被视为“文件”

• 标准输入（键盘，System. in）
• 标准输出（控制台，System. out）
• 打印机
• 网卡，操作网络的代码，和操作普通文件，都是非常相似的

二、硬盘

硬盘和内存的对比

为什么硬盘的速度慢？

这和它硬件的物理结构直接相关

当下硬盘主要分两类：

1. 机械硬盘

• 盘片
  • 存储数据的介质
  • 通电之后，就会快速旋转，转速影响到读取数据的速度（7200 转/min、5200 转/min…）
• 磁头：
  • 可以移动到盘片上的仍以位置进行数据读写
  • 数据的读写时，盘片一边高速旋转，磁头一边不停移动，两者相互配合，完成数据的读写操作

机械硬盘在进行顺序读写时，效率是相对比较高的，因为磁头不用动，盘片高速旋转就好了 但是在随机读写（指哪打哪）的时候，效率就比较低。因为会涉及到磁头移动，就需要克服惯性去做功

在服务器领域，机械硬盘仍然是一个主流的应用场景

机械应盘自己不要拆开！一旦拆开，就报废了。机械硬盘的拆解和维修必须在专门的无尘环境下进行 否则上面落灰尘之后，之后磁盘运行，高速旋转的盘片和移动的磁头将与灰尘碰撞，产生一个很大的冲量，从而将磁头破坏

2. 固态硬盘

• 大部分电脑上都是这个
• 更接近于“内存”通过大规模的集成电路，实现的存储功能
• 固态硬盘能比机械硬盘快 10-20 倍左右
• 机械硬盘典型的速度，每秒读写 300MB 左右
• 固态硬盘，每秒达到 3G-6G 都是不难的，好一点的固态，速度能达到 7G-8G

如果你要买固态硬盘，一方面要关注存储容量，也要关注读写速度

对于硬盘来说，尤其是机械硬盘，擅长顺序读写，不擅长随机读写。虽然在固态硬盘上有所改善，但整体来说，固态硬盘的随机读写能力，仍然是非常逊色于内存的

三、文件路径

在一个电脑上，有很多文件，都是需要考操作系统，进行组织管理的 操作系统专门有一个模块，“文件系统”

• 一般是通过“文件资源管理器”这个程序，观察到文件系统管理的文件，就是“此电脑”

文件系统上的目录结构，是一个“树形结构”，不是二叉树，是“N叉树”

image.png

基于上述的结构，我们就可以找到某个文件在电脑上的具体位置 路径中，就约定使用分隔符，分割目录和目录：

• \（反斜杠）
• /（斜杠） 绝大部分系统，都是使用斜杠 \ 作为目录的分隔符，只有 Windows 两种斜杠都能用

路径，也可以认为是文件的一种身份标识，通过标识，区分出唯一的一个文件

表示路径的两种风格

• 绝对路径，从盘符开始，一直到文件名结束（D:\My Computer\02 Stricky\02 Code\03 IDEA\Gitee\java_code）
• 相对路径，谈到相对路径，必然有一个“参考系”，就是有一个“基准路径”或“工作路径”，如果基准目录不同，对应的相对路径也是不同的
  • 比如，此时正在 D:\My Computer\02 Stricky\02 Code\03 IDEA\Gitee\java_code 目录下，要在此目录下找到 240811-Thread 文件，就只需要输入 .\240811-Thread

作为程序员，常用的路径形式都是相对路径。因为绝对路径只适合自己的机器，一旦把你的代码换到比尔呢的机器上，如果代码依赖绝对路径，就可能你自己的电脑上能跑，别人的电脑上跑不起来（这里的绝对路径只在你自己电脑上存在，别人的机器上不存在）

一个程序能正常运行，不仅仅取决于代码，也取决于代码的运行环境。（操作系统版本，第三方库，配置文件，其他目录文件，硬件设备…）

四、文件类型

文本文件（.txt/.c/.java）

• 当前文件里存储的所有内容都是“文本”（合法的字符）
• 虽然叫做文本文件，本质上内部存的还是二进制（0101010），但这些二进制数据都“有据可查”，都可以在字符集中找到合法合理的字符

二进制文件（.docx/.exe/.dll/.mp3/.mp4/.class）

• 对应的，文件内容在字符集对应的表格中查不到合法合理的字符

[!quote] 字符编码方式（字符集） 中文 UTF8/GBK，字符编码都是很大的“表格”

一个简单粗暴的方式，判断是什么文件：

• 直接使用记事本打开这个文件，不是乱码，就是文本文件，否则就是二进制文件

针对文本文件来说，其实 Java 已经进行了很多的内置处理。虽然文本文件底层仍然是二进制存储，Jav 啊把文本文件取出来的时候，自动查询码表，把二进制内容一个个转换成字符。而二进制文件则没有上述的转换过程