java访问磁盘文件

╰半橙微兮° 2022-05-25 08:08 130阅读 0赞

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*  文件
 *  File 对象 VS FileDescriptor 对象
 *  文件讲解java访问磁盘文件过程
 *  fileReader.read()
 *  图解java访问磁盘文件过程

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# 文件 #

数据在磁盘中的唯一最小描述就是 ***`文件`*** ，也就是说应用程序只能通过操控 **`文件`** 来操作磁盘上的数据；

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# `File` 对象 VS `FileDescriptor` 对象 #

初学 ***`java`*** ***`IO`*** 流的时候，基本都被告诉 ***`java`*** 里面用 ***`File`*** 来表示一个文件对象；

其实 **`File`** 并不代表一个真实存在的文件对象，当我们给定路径字符串的时候，返回的 **`File`** 对象仅仅是代表这个路径下的 **`虚拟对象`**，至于这个路径是一个文件还是一个文件夹，或者文件存在不存在，**`File`** 根本不关心 ；

只要当真正要读取这个文件的时候，才会检查给定路径的文件存在不存在（**这个判断发生在读取流的构造器里面**） ；

那么 **`java`** 里面，用什么来描述磁盘的文件 —— **`FileDescriptor`** 对象，它代表一个磁盘上的真实文件对象；

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# 文件讲解java访问磁盘文件过程 #

// 创建一个字符读取流
    FileReader fileReader = new FileReader("xxxxxx");

**0、这一行代码后面都发生了什么事情；**

我们要看下，这个 **`FileReader`** 到底是怎么工作的，跟进去看下源代码 ；

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**下面开始源码跟进分析**

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**1、发现** **`FileReader`** **构造器中，是调用其父类** **`InputStreamReader`** **的构造器；**

**分析父类构造器参数发现，给父类构造器传递的参数是一个** **`FileInputStream`** **对象；我们同样需要看下这个类的构造器源代码；**

public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException {
        // 跟进传进来的字符串，创建对应的 虚拟对象 File
            this(name != null ? new File(name) : null);
        }

**2、可以看见** **`FileInputStream`** **根据传进来的字符串，创建了** **`File`** **对象，然后将这个** **`File`** **对象，传给了同类的其他构造器** ；

public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException {
        // 获取文件的路径
            String name = (file != null ? file.getPath() : null);
            SecurityManager security = System.getSecurityManager();
            if (security != null) {
                security.checkRead(name);
            }
            // 如果name为null，说明传进来的file就是null。抛出空指针异常
            if (name == null) {
                throw new NullPointerException();
            }
            // 判断文件是否有效，也就是判断给File对象的路径下面的文件是否真的存在的；
            if (file.isInvalid()) {
                throw new FileNotFoundException("Invalid file path");
            }
            // 创建一个代表真实文件的对象
            fd = new FileDescriptor();
            fd.incrementAndGetUseCount();
            this.path = name;
            // 打开路径下面的文件，是一个本地方法
            open(name);
        }

3、**经过上面的代码分析，我们可以发现 `FileInputStream` 创建对象的时候，会对 `File` 构造器的路径参数进行检查，判断路径对应的文件到底存在与否；并且还会创建一个代表真实文件的 `FileDescriptor` 对象 ；**

**创建完 `FileInputStream` 对象以后，继续回到 `FileReader` 构造器上面 ；我们在上面的代码，知道 `FileReader` 是调用了父类 `InputStreamReader` 的构造器，现在我们关注一下它的父类构造器；**

public FileReader(String fileName) throws FileNotFoundException {
        // 调用父类构造器，传进去的参数是 FileInputStream
            super(new FileInputStream(fileName));
        }
    
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    public InputStreamReader(InputStream in) {
        // 调用了父类构造器，里面没啥好看的，就加了锁
        // 加锁的原因是因为，同一时刻一个文件只允许一个人来读取
            super(in);
            try {
            // 创建一个 StreamDecoder 解码对象，将字节解码为字符
                sd = StreamDecoder.forInputStreamReader(in, this, (String)null); // ## check lock object
            } catch (UnsupportedEncodingException e) {
                // The default encoding should always be available
                throw new Error(e);
            }
        }

4、**查看源码，知道创建 `InputStreamReader` 对象，会同时创建 `StreamDecoder` 对象，因为我们是用字节流，最后需要的字符，所有需要它来解码**

> 其中关于 **`StreamDecoder`** 笔者之前分析过—— [**StreamDecoder 对象分析**（可点击）][StreamDecoder]

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# `fileReader.read()` #

分析完 上面，我们再看下 **`read（）`**方法；看看到底是谁实现了read（）接口 ；

FileReader fileReader = new FileReader("xxxxxx");
     // 跟进去看看 read()方法到底是谁实现的；
     fileReader.read();
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     // 跟进去发现是调用了 一个 sd变量的read方法；
     public int read() throws IOException {
         return sd.read();
     }
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    // sd的read()方法实现
     private int read0() throws IOException {
            Object var1 = this.lock;
            synchronized(this.lock) {
                if (this.haveLeftoverChar) {
                    this.haveLeftoverChar = false;
                    return this.leftoverChar;
                } else {
                    char[] var2 = new char[2];
                    int var3 = this.read(var2, 0, 2);
                    switch(var3) {
                    case -1:
                        return -1;
                    case 0:
                    default:
                        assert false : var3;
    
                        return -1;
                    case 2:
                        this.leftoverChar = var2[1];
                        this.haveLeftoverChar = true;
                    case 1:
                        return var2[0];
                    }
                }
            }
        }
    
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     // 跟进发现 这个sd 是StreamDecoder 对象
    private final StreamDecoder sd;

至此，我们发现底层工作都是 **`StreamDecoder`** 完成的，这个在背后默默工作的低调者，我们应该记住它；

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# 图解java访问磁盘文件过程 #

![吃饭去，饿死了][70]

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[StreamDecoder]: https://blog.csdn.net/youngyouth/article/details/79897239#%E5%AD%97%E8%8A%82%E4%B8%8E%E5%AD%97%E7%AC%A6%E7%9A%84%E8%BD%AC%E6%8D%A2%E6%A1%A5%E6%A2%81
[70]: /images/20220525/e8d5e841a2a1432bbed4cde84d5c2da5.png