读、写、创建文件

此页讨论阅读、写入、创建和打开文件的详细信息。有多种文件 I/O 方法可供选择。 为了帮助理解 API，下面的图通过复杂性排列文件 I/O 方法。

最左边的常用于小文件：

• readAllBytes
• readAllLines
• write 方法

其次是 用于迭代流或文本行，如方法：

• newBufferedReader
• newBufferedWriter

再其次是无缓冲流，与 java.io 包兼容，如方法

• newInputStream
• newOutputStream

在其次是：

• newByteChannels - 方法
• SeekableByteChannels
• ByteBuffers
• ByteChannel

最后，最右边是 FileChannel 用于需要文件锁定或内存映射 I / O 的高级应用程序的方法。

！这一节感觉很难哇。通道什么的都没有怎么接触过。

注意： 创建新文件的方法使您能够为文件指定一组可选的初始属性。例如，在支持 POSIX 标准集（如 UNIX）的文件系统上， 您可以在创建文件时指定文件所有者，组所有者或文件权限。“ 管理元数据” 介绍文件属性，以及如何访问和设置它们。

本节包含以下主题：

• OpenOptions 参数
• 常用的小文件方法
• 用于文本文件的缓冲 I/O 方法
• 无缓冲流的方法并与 java.io，API 互操作（包装缓冲流）
• 通道和 ByteBuffers
• 创建常规和临时文件的方法

OpenOptions 参数

本节中的几个方法采用可选 OpenOptions 参数。此参数是可选的，API 会告诉您，当没有指定时，该方法的默认行为是什么。

支持以下 StandardOpenOptions 枚举：

• WRITE – 打开文件写入访问
• APPEND – 将新数据追加到文件末尾。此选项与 WRITE 或 CREATE 选项一起使用。
• TRUNCATE_EXISTING – 将文件截断为零字节。该选项与 WRITE 选项一起使用
• CREATE_NEW – 创建一个新文件，如果该文件已经存在，则会引发异常。
• CREATE – 打开该文件（如果存在）或创建一个新的文件（如果没有）。
• DELETE_ON_CLOSE – 流关闭时删除文件。此选项对临时文件很有用。
• SPARSE – 提示新创建的文件将是稀疏的。这种高级选项在某些文件系统（如 NTFS）上得到了遵守，其中具有数据“间隙”的大型文件可以以更有效的方式存储，这些空白间隔不会占用磁盘空间。
• SYNC – 保留与底层存储设备同步的文件（内容和元数据）。
• DSYNC – 保持与底层存储设备同步的文件内容。

常用的小文件方法

从文件中读取所有字节或行

如果你有一个小的文件。你想在一个方法读取全部的内容，你可以使用 readAllBytes(Path)或 readAllLines(Path, Charset) 方法

这些方法可以处理大部分的工作，比如打开和关闭流，但不能处理大文件。以下代码显示如何使用该 readAllBytes 方法：

Path file = ...;
byte[] fileArray;
fileArray = Files.readAllBytes(file);

将所有字节或行写入文件

您可以使用一种写入方式将字节或行写入文件。

• write(Path, byte[], OpenOption...)
• write(Path, Iterable< extends CharSequence>, Charset, OpenOption...)

以下代码片段显示了如何使用 write 方法。

Path file = ...;
byte[] buf = ...;
Files.write(file, buf);

用于文本文件的缓冲 I/O 方法

java.nio.file 软件包支持通道 I / O，它在缓冲区中移动数据，绕过一些可能的 IO 瓶颈。

使用缓冲流 I / O 读取文件

newBufferedReader(Path, Charset) 方法打开一个文件，返回一个 BufferedReader 可以有效地从文件中读取文本。

以下代码片段显示了如何使用该 newBufferedReader 方法从文件中读取。文件以 “US-ASCII” 编码。

Charset charset = Charset.forName("US-ASCII");
try (BufferedReader reader = Files.newBufferedReader(file, charset)) {
    String line = null;
    while ((line = reader.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }
} catch (IOException x) {
    System.err.format("IOException: %s%n", x);
}

使用缓冲流 I / O 编写文件

您可以使用 newBufferedWriter(Path, Charset, OpenOption...) 方法创建一个 BufferedWriter。

Charset charset = Charset.forName（"US-ASCII"）;
String s = ...;
try（BufferedWriter writer = Files.newBufferedWriter（file,charset））{
    writer.write（s,0,s.length（））;
} catch（IOException x）{
    System.err.format（"IOException：%s%n",x）;
}

无缓冲流的方法并与 java.io API 互操作

使用 I / O 流读取文件

要打开一个文件进行阅读，可以使用该 newInputStream(Path, OpenOption...) 方法。此方法返回一个无缓冲的输入流，用于从文件读取字节。

Path file = ...;
try (InputStream in = Files.newInputStream(file);
    BufferedReader reader =
      new BufferedReader(new InputStreamReader(in))) {
    String line = null;
    while ((line = reader.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }
} catch (IOException x) {
    System.err.println(x);
}

使用 I / O 流创建和写入文件

您可以使用该 newOutputStream(Path, OpenOption...) 方法创建文件，附加到文件或写入文件 。 此方法打开或创建用于写入字节的文件，并返回无缓冲的输出流。

该方法采用可选 OpenOption 参数。如果没有指定打开的选项，并且该文件不存在，将创建一个新的文件。 如果文件存在，则会被截断。此选项相当于使用 CREATE 和 TRUNCATE_EXISTING options 来调用该方法。

以下示例打开日志文件。如果文件不存在，则创建它。如果文件存在，它将被打开以进行追加。

import static java.nio.file.StandardOpenOption.*;
import java.nio.file.*;
import java.io.*;

public class LogFileTest {

  public static void main(String[] args) {

    // Convert the string to a
    // byte array.
    String s = "Hello World! ";
    byte data[] = s.getBytes();
    Path p = Paths.get("./logfile.txt");

    try (OutputStream out = new BufferedOutputStream(
      Files.newOutputStream(p, CREATE, APPEND))) {
      out.write(data, 0, data.length);
    } catch (IOException x) {
      System.err.println(x);
    }
  }
}

Channels 和 ByteBuffers 的方法

使用 Channel I/O 读写文件

当流 I / O 一次读取一个字符时，通道 I / O 一次读取一个缓冲区。 ByteChannel 提供基本 read 和 write 功能。 SeekableByteChannel 是 ByteChannel 的子类（接口），有能力维持通道位置的和改变位置。 SeekableByteChannel 还支持截断与通道关联的文件，并查询文件的大小。

移动到文件中的不同点的能力，然后读取或写入该位置使文件的随机访问成为可能。更多信息参见随机访问文件。

通道 I / O 的读取和写入有两种方法。

• newByteChannel(Path, OpenOption...)
• newByteChannel(Path, Set<? extends OpenOption>, FileAttribute<?>...)

注意： 这些 newByteChannel 方法返回一个 SeekableByteChannel 实例 。使用默认文件系统， 您可以将此可搜索字节通道转换为 FileChannel 提供更高级功能的访问，如将文件区域直接映射到内存中， 以便更快速地访问，锁定文件的某个区域，以便其他进程无法访问该文件或读取并从绝对位置写入字节，而不影响通道的当前位置。

这两种 newByteChannel 方法都可以指定一个 OpenOption 选项列表。和 newOutputStream 方法一样支持使用的相同的 OpenOption （本章节的小结 - OpenOptions 参数 中有讲到）， 除了还有一个选项：READ 是必需的，因为 SeekableByteChannel 支持阅读和写入。

指定 READ 打开通道进行阅读。指定 WRITE 或 APPEND 打开通道进行写入。如果没有指定这些选项，则打开通道进行读取。

以下代码片段读取文件并将其打印到标准输出：

// 默认为READ
try (SeekableByteChannel sbc = Files.newByteChannel(file)) {
    ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(10);

    // 读取具有该平台正确编码的字节
    // 如果你跳过这个步骤，你可能会看到类似乱码的字符
    String encoding = System.getProperty("file.encoding");
    while (sbc.read(buf) > 0) {
        buf.rewind(); // 限制位置不变，当前位置重置为0？ 因为上面读取后，位置已经改变
        System.out.print(Charset.forName(encoding).decode(buf));
        buf.flip(); // 相当于清空内容？位置重置？
    }
} catch (IOException x) {
    System.out.println("caught exception: " + x);

以下为 UNIX 和其他 POSIX 文件系统编写的示例，创建具有特定文件权限集的日志文件。 此代码创建日志文件或附加到日志文件（如果它已经存在）。创建日志文件，具有对组的所有者和只读权限的读/写权限。

import static java.nio.file.StandardOpenOption.*;
import java.nio.*;
import java.nio.channels.*;
import java.nio.file.*;
import java.nio.file.attribute.*;
import java.io.*;
import java.util.*;

public class LogFilePermissionsTest {

  public static void main(String[] args) {

    // 这是操作选项，存在则追加，不存在则创建
    Set<OpenOption> options = new HashSet<OpenOption>();
    options.add(APPEND);
    options.add(CREATE);

    // 自定义权限
    Set<PosixFilePermission> perms =
      PosixFilePermissions.fromString("rw-r-----");
    FileAttribute<Set<PosixFilePermission>> attr =
      PosixFilePermissions.asFileAttribute(perms);

    // 把字符串转换为 ByteBuffer.
    String s = "Hello World! ";
    byte data[] = s.getBytes();
    ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(data);

    Path file = Paths.get("./permissions.log");

    try (SeekableByteChannel sbc =
      Files.newByteChannel(file, options, attr)) {
      sbc.write(bb);
    } catch (IOException x) {
      System.out.println("Exception thrown: " + x);
    }
  }
}