Java File 类详解：从基础操作到实战应用，掌握文件与目录处理全貌 - 教程
作为一名 Java 开发工程师，你一定在实际开发中遇到过需要操作文件或目录的场景，例如：读写配置文件、上传下载、日志处理、文件遍历、路径管理等。Java 提供了 java.io.File 类来帮助开发者完成这些任务。
本文将带你全面掌握：
File类的核心方法与功能- 文件与目录的创建、删除、重命名、判断是否存在等操作
- 文件属性获取（大小、修改时间、是否是目录/文件等）
- 文件路径的处理（绝对路径、相对路径、父路径等）
File与InputStream/OutputStream的结合使用File在真实项目中的应用场景- 常见误区与最佳实践
并通过丰富的代码示例和真实项目场景讲解，帮助你写出更高效、结构更清晰的 Java 文件处理代码。
一、什么是 File 类？
File 类是 Java 中用于表示文件或目录路径名的抽象类，位于 java.io 包中。它并不直接用于读写文件内容，而是用于操作文件或目录的元信息（如创建、删除、重命名、查询属性等）。
✅ File 类的核心特性：
| 特性 | 描述 |
|---|---|
| 表示文件或目录 | 可以代表一个文件或一个目录 |
| 与平台无关 | 路径分隔符自动适配（Windows 用 \，Linux/macOS 用 /） |
| 支持相对路径与绝对路径 | 可以使用相对路径或绝对路径构造 |
| 不直接操作文件内容 | 只处理文件的元信息，内容操作需配合 InputStream/OutputStream |
| 可跨平台使用 | 支持 Windows、Linux、macOS 等系统 |
二、File 类的常用构造方法
| 构造方法 | 示例 | 说明 |
|---|---|---|
File(String pathname) | new File("data.txt") | 根据路径字符串创建 File 对象 |
File(String parent, String child) | new File("data", "file.txt") | 父路径 + 子路径 |
File(File parent, String child) | new File(new File("data"), "file.txt") | 父 File 对象 + 子路径 |
File(URI uri) | new File(uri) | 通过 URI 创建 File 对象 |
三、File 类的核心方法与操作
✅ 1. 文件/目录是否存在
File file = new File("data.txt");
boolean exists = file.exists(); // 判断是否存在✅ 2. 判断是文件还是目录
boolean isFile = file.isFile(); // 是否是文件
boolean isDirectory = file.isDirectory(); // 是否是目录✅ 3. 创建文件与目录
// 创建一个新文件（前提是目录已存在）
boolean created = file.createNewFile();
// 创建单层目录
boolean mkdir = new File("new_dir").mkdir();
// 创建多层目录（推荐）
boolean mkdirs = new File("a/b/c").mkdirs();✅ 4. 删除文件或目录
boolean deleted = file.delete(); // 删除文件或空目录
// 删除非空目录（递归删除）
public static void deleteDirectory(File dir) {
if (dir.isDirectory()) {
File[] files = dir.listFiles();
if (files != null) {
for (File f : files) {
deleteDirectory(f);
}
}
}
dir.delete();
}✅ 5. 重命名文件或目录
File oldFile = new File("old.txt");
File newFile = new File("new.txt");
boolean renamed = oldFile.renameTo(newFile); // 重命名✅ 6. 获取文件属性
long length = file.length(); // 文件大小（字节）
long lastModified = file.lastModified(); // 最后修改时间（毫秒）
String[] list = file.list(); // 获取目录下的文件名数组
File[] files = file.listFiles(); // 获取目录下的 File 数组✅ 7. 获取路径信息
String absolutePath = file.getAbsolutePath(); // 绝对路径
String canonicalPath = file.getCanonicalPath(); // 规范路径（去 `.`、`..`）
String parent = file.getParent(); // 父路径四、File 与 IO 流的结合使用
虽然 File 类不直接读写文件内容，但它是 InputStream、OutputStream、Reader、Writer 等 IO 流类的起点。
示例：读取文件内容
File file = new File("data.txt");
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file))) {
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}示例：写入文件内容
File file = new File("output.txt");
try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(file))) {
writer.write("Hello, Java File!");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}五、File 的实际应用场景
场景1：日志文件管理（自动清理过期日志）
public static void cleanOldLogs(File logDir, long days) {
long expiration = System.currentTimeMillis() - days * 24 * 60 * 60 * 1000L;
if (logDir.isDirectory()) {
for (File file : logDir.listFiles()) {
if (file.lastModified() < expiration) {
file.delete();
}
}
}
}场景2：文件上传与保存（Spring Boot 示例）
@PostMapping("/upload")
public String handleFileUpload(@RequestParam("file") MultipartFile file) {
try {
File dest = new File("uploads/" + file.getOriginalFilename());
file.transferTo(dest);
return "File saved!";
} catch (IOException e) {
return "Upload failed!";
}
}场景3：递归遍历目录中的所有文件
public static void listAllFiles(File dir) {
if (dir.isDirectory()) {
for (File file : dir.listFiles()) {
System.out.println(file.getAbsolutePath());
listAllFiles(file);
}
}
}场景4：统计目录中文件数量与总大小
public static void countFilesAndSize(File dir) {
final long[] totalSize = {0};
final long[] fileCount = {0};
if (dir.isDirectory()) {
Arrays.stream(Objects.requireNonNull(dir.listFiles())).forEach(file -> {
if (file.isFile()) {
totalSize[0] += file.length();
fileCount[0]++;
} else {
countFilesAndSize(file);
}
});
}
System.out.println("Total Files: " + fileCount[0]);
System.out.println("Total Size: " + totalSize[0] + " bytes");
}六、常见误区与注意事项
| 误区 | 正确做法 |
|---|---|
| 忘记检查文件是否存在 | 使用 exists() 前应判断 |
| 忘记关闭 IO 流 | 使用 try-with-resources 或 finally 关闭 |
| 忽略路径分隔符问题 | 使用 File.separator 或 new File(String...) |
| 忽略权限问题 | 检查是否有读写权限 |
| 忘记处理异常 | 文件操作容易抛出 IOException，应捕获或抛出 |
使用 renameTo() 失败 | 重命名失败可能是路径问题或目标文件已存在 |
误用 delete() 删除非空目录 | delete() 不能删除非空目录，需递归删除 |
七、File 类核心知识点一览表
| 内容 | 说明 |
|---|---|
| 类名 | java.io.File |
| 常用构造方法 | new File(path)、new File(parent, child) |
| 判断操作 | exists、isFile、isDirectory |
| 文件操作 | createNewFile、delete、renameTo |
| 目录操作 | mkdir、mkdirs、listFiles |
| 属性获取 | length、lastModified、getAbsolutePath |
| 路径处理 | getParent、getCanonicalPath |
| IO 结合 | FileReader、FileWriter、FileInputStream、FileOutputStream |
| 应用场景 | 日志管理、文件上传、目录遍历、数据备份 |
八、附录：File 常用技巧速查表
| 技巧 | 示例 |
|---|---|
| 获取当前路径 | new File(".").getCanonicalPath() |
| 获取临时目录 | System.getProperty("java.io.tmpdir") |
| 获取用户目录 | System.getProperty("user.home") |
| 创建临时文件 | File.createTempFile("prefix", ".tmp") |
| 获取文件扩展名 | String ext = filename.substring(filename.lastIndexOf(".") + 1); |
| 获取文件名（不含路径） | file.getName() |
| 获取文件名（不含扩展名） | String name = file.getName().split("\\.")[0]; |
| 判断是否是隐藏文件 | file.isHidden() |
| 设置文件只读 | file.setReadOnly() |
| 设置文件最后修改时间 | file.setLastModified(System.currentTimeMillis()) |
如果你希望系统回顾 Java 文件操作的基础知识与实战技巧，这篇文章将为你提供完整的知识体系和实用的编程技巧。
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