Flutter笔记：目录与文件存储以及在Flutter中的使用（上）

Flutter笔记目录与文件存储以及在Flutter中的使用（上）文件系统基础知识与路径操作

1. 概述

本文主要介绍了Dart和Flutter中的文件系统操作和文件存储。首先，我们将探讨Dart中的文件系统基础，包括文件、目录和链接的基本概念及其操作方法。然后，我们将学习如何在Dart中处理文件路径，以及如何进行文件的读写操作。接着，我们将讨论如何在Flutter中进行文件存储，包括如何使用path_provider库来获取应用的文件存储路径，以及如何读写特殊类型的文件。最后，我们将探讨文件读写的性能优化。希望通过本文，你能够对Dart和Flutter中的文件操作有一个全面的了解。

2. Dart文件系统基础

本小节将介绍文件的基本概念、操作方法以及错误处理和异常捕获。

2.1 文件（File）

本小节包括3个子小节，讲解文件的基本概念、操作方法以及错误处理和异常捕获。

2.1.1 文件的概念

文件是存储在磁盘上的数据的集合，可以包含任何类型的数据，如文本、图片、音频等。文件是计算机中用于数据存储的基本单位，它可以包含各种类型的数据，如程序代码、文本文档、图片、音频和视频等。

在 Dart 中，我们可以使用 dart:io 库中的 File 类来操作文件。File类提供了一系列的方法，如 readAsString、writeAsString、readAsBytes、writeAsBytes 等，用于读取和写入文件。这些方法都是异步的，因此在使用它们时，我们需要使用await关键词来等待操作完成。

以下是一个简单的示例，演示如何使用 File 类来创建一个新文件，并向其中写入一些文本：

在这个示例中，我们首先导入了 dart:io 库，然后创建了一个File对象，表示一个名为’test.txt’的文件。然后，我们使用 writeAsString 方法向文件中写入了一些文本。由于 writeAsString 方法是异步的，我们需要使用 await 关键词来等待操作完成。

import 'dart:io';
void main() async {
  var file = File('test.txt');
  await file.writeAsString('Hello, Dart!');
}

注意，由于我们在 main 函数中使用了 await 关键词，因此我们需要将 main 函数声明为异步函数，即在函数声明前添加 async 关键词。

2.1.2 文件的操作

在 Dart 中，我们可以使用 File 类的各种方法来操作文件，包括创建、读取、写入和删除等操作。

以下是一些常用的文件操作方法的示例：

1. 创建文件：使用 create 方法可以创建一个新的文件。如果文件已经存在，create 方法不会有任何效果。如果你希望覆盖已经存在的文件，可以给 create 方法传入一个名为 recursive 的参数，将其设为 true。

import 'dart:io';
void main() async {
  var file = File('test.txt');
  await file.create();
}

2. 读取文件：使用 readAsString 方法可以读取文件的内容，返回一个字符串。如果文件不存在，readAsString 方法会抛出一个异常。

import 'dart:io';
void main() async {
  var file = File('test.txt');
  String contents = await file.readAsString();
  print(contents);
}

3. 写入文件：使用 writeAsString 方法可以向文件中写入字符串。如果文件不存在，writeAsString 方法会创建一个新的文件。如果文件已经存在，writeAsString 方法会覆盖文件的内容。

import 'dart:io';
void main() async {
  var file = File('test.txt');
  await file.writeAsString('Hello, Dart!');
}

4. 删除文件：使用 delete 方法可以删除一个文件。如果文件不存在，delete 方法不会有任何效果。

import 'dart:io';
void main() async {
  var file = File('test.txt');
  await file.delete();
}

在实际使用中，你可能还需要处理各种可能出现的错误和异常，例如文件不存在、没有权限等。这些内容将在后续小节中讲解。

2.1.3 错误处理和异常捕获

在进行文件操作时，可能会出现各种错误和异常，例如文件不存在、没有读写权限等。在 Dart 中，我们可以使用 try-catch 语句来捕获和处理这些错误和异常。

以下是一些常见的错误处理和异常捕获的示例：

1. 文件不存在：当我们试图读取或删除一个不存在的文件时，Dart会抛出一个 FileSystemException 异常。我们可以捕获这个异常，然后进行相应的处理，例如创建一个新的文件或者给用户显示一个错误消息。

import 'dart:io';
void main() async {
  var file = File('test.txt');
  try {
    String contents = await file.readAsString();
    print(contents);
  } catch (e) {
    print('Error: $e');
  }
}

在这个示例中，如果 ‘test.txt’ 文件不存在，readAsString方法会抛出一个 FileSystemException 异常，然后我们在catch语句中捕获这个异常，并打印一个错误消息。

2. 没有读写权限：当我们试图读取或写入一个我们没有权限访问的文件时，Dart 也会抛出一个 FileSystemException 异常。我们可以捕获这个异常，然后进行相应的处理，例如请求用户提供权限或者给用户显示一个错误消息。

import 'dart:io';
void main() async {
  var file = File('/root/test.txt');
  try {
    await file.writeAsString('Hello, Dart!');
  } catch (e) {
    print('Error: $e');
  }
}

在这个示例中，如果我们没有权限写入 ‘/root/test.txt’ 文件，writeAsString 方法会抛出一个 FileSystemException 异常，然后我们在 catch 语句中捕获这个异常，并打印一个错误消息。

在实际使用中，可能还需要处理其他类型的错误和异常，例如磁盘空间不足等。处理这些错误和异常的方法和上述示例类似，关键是要正确地识别错误类型，然后进行相应的处理。

2.2 目录（Directory）

本小节将介绍目录的基本概念及其在Dart中的操作方法。

2.2.1 目录的概念

目录是文件的容器，可以包含文件和其他目录。在文件系统中，目录用于组织文件，使得我们可以更方便地管理和访问文件。一个目录可以包含任意数量的文件和子目录。

在 Dart 中，我们可以使用dart:io库中的 Directory 类来操作目录。Directory 类提供了一系列的方法，如create、list、delete等，用于创建、列出和删除目录。这些方法都是异步的，因此在使用它们时，我们需要使用await关键词来等待操作完成。

以下是一个简单的示例，演示如何使用Directory类来创建一个新目录：

import 'dart:io';
void main() async {
  var directory = Directory('test');
  await directory.create();
}

在这个示例中，我们首先导入了dart:io库，然后创建了一个 Directory 对象，表示一个名为 ‘test’ 的目录。然后，我们使用 create 方法创建了这个目录。由于 create 方法是异步的，我们需要使用 await 关键词来等待操作完成。

注意，由于我们在 main 函数中使用了 await 关键词，因此我们需要将 main 函数声明为异步函数，即在函数声明前添加 async 关键词。

2.2.2 目录的操作

在 Dart 中，我们可以使用 Directory 类的各种方法来操作目录，包括创建、列出内容和删除等操作。

以下是一些常用的目录操作方法的示例：

创建目录

使用 create 方法可以创建一个新的目录。如果目录已经存在，create 方法不会有任何效果。如果你希望创建的目录的父目录不存在，可以给 create 方法传入一个名为 recursive 的参数，将其设为 true。

import 'dart:io';
void main() async {
  var directory = Directory('test');
  await directory.create();
}

列出目录内容

使用list方法可以列出目录的内容，包括文件和子目录。list 方法返回一个 Stream 对象，我们可以使用 await for 语句来遍历这个 Stream。

import 'dart:io';
void main() async {
  var directory = Directory('test');
  await for (var entity in directory.list()) {
    print(entity.path);
  }
}

注：

await for 是一种特殊的循环结构，用于处理异步流。 await for 循环会订阅 提供的流，并等待流生成新的值。

每当流生成新的值，循环体就会使用这个值进行一次迭代。当流关闭时，循环就会结束。

删除目录

使用 delete 方法可以删除一个目录。如果目录不存在，delete 方法不会有任何效果。如果你希望删除的目录包含文件或子目录，可以给 delete 方法传入一个名为 recursive 的参数，将其设为true。

import 'dart:io';
void main() async {
  var directory = Directory('test');
  await directory.delete();
}

在实际使用中，你可能还需要处理各种可能出现的错误和异常，例如目录不存在、没有权限等。这些内容将在后续的章节中讲解。

2.2.3 一个注意点：关于目录的字符串表示

如果你正在使用的是 Windows 系统，并且上面的代提示一些路径方面的错误，那么或许本小节可以帮助到你。

假设你有一个目录为 D:\SOFTWARES\postgresql（Windows系统上），现在你想输出该目录中所有的文件，如果直接使用这段字符串，那就是：

// 错误示例
import 'dart:io';
void main() async {
  var directory = Directory('D:\SOFTWARES\postgresql');
  await for (var entity in directory.list()) {
    print(entity.path);
  }
}

这是一个错误的写法。因为在 Dart 中，字符串中的反斜杠 \ 是一个特殊字符，用于引入转义序列，因此你需要使用两个反斜杠 \\，那么就是：

var directory = Directory('D:\\SOFTWARES\\postgresql');

但是如果你觉得这样太麻烦了，不想再后动为你复制过来的 Windows 系统上的位置添加这么多的 \ 进行转移，那么就应该使用 原始字符串 （raw string）来避免处理转义字符。

原始字符串以 r 开头，如 r"Hello\nWorld"。在原始字符串中，\ 字符没有特殊含义，所以你可以直接使用 \ 而不是 \\。因此，下面的写法也是正确的：

var directory = Directory(r'D:\SOFTWARES\postgresql');

哦，似乎你知道 Python 等一些语言也是这样的。那就用起来吧。

2.3 链接（Link）

本小节将介绍链接的基本概念以及在Dart中如何操作链接。

2.3.1 链接的概念

链接是指向另一个文件或目录的引用。在文件系统中，链接可以使我们在不复制文件内容的情况下，从不同的位置访问同一个文件。这对于节省存储空间和提高数据管理的效率非常有用。链接可以分为两种类型：硬链接 和 软链接（也被称为 符号链接）。

2.3.2 硬链接 和 软链接

在以前写的另外一篇文章中关于链接有更加详细的介绍，包括如何直接通过命令创建链接 《链接、包管理工具、polyrepo、monorepo以及Lerna 工具的使用》，地址为 https://jclee95.blog.csdn.net/article/details/129903902。感兴趣的读者可以参考。

硬链接和软链接是两种不同类型的链接，它们的主要区别在于指向文件的方式不同。

1. 硬链接

硬链接 是指向文件的物理位置的引用。换句话说，硬链接和它所指向的文件在文件系统中是等价的，它们共享同一块存储空间。这意味着，如果你删除了硬链接，它所指向的文件仍然存在；如果你修改了硬链接的内容，它所指向的文件的内容也会被修改。

2. 软链接

软链接（也称为 符号链接 或 symlink）是指向另一个链接或文件的路径的引用。软链接和它所指向的文件在文件系统中是独立的，它们不共享存储空间。这意味着，如果你删除了软链接，它所指向的文件不会受到影响；如果你修改了软链接的内容，它所指向的文件的内容不会被修改。

在大多数情况下，我们都会使用软链接，因为它更加灵活和方便。然而，在某些情况下，硬链接可能会更有用。例如，如果你希望在不增加存储空间的情况下，从不同的位置访问同一个文件，你可以使用硬链接。

在下一节中，我们将讨论如何在 Dart 中操作链接。

2.3.3 链接的操作

在 Dart 中，我们可以使用Link类的各种方法来操作链接，如 create 和 delete 等。

创建链接

使用 create 方法可以创建一个新的链接。如果链接已经存在，create方法会覆盖已经存在的链接。

import 'dart:io';
void main() async {
  var link = Link('link');
  await link.create('test.txt');
}

在这个示例中，我们创建了一个新的链接，该链接指向名为 ‘test.txt’ 的文件。

获取链接的目标

使用 target 方法可以获取链接的目标。

import 'dart:io';
void main() async {
  var link = Link('link');
  String target = await link.target();
  print(target);
}

在这个示例中，我们获取了链接的目标，并将其打印出来。

更新链接的目标

使用update方法可以更新链接的目标。

import 'dart:io';
void main() async {
  var link = Link('link');
  await link.update('new_target.txt');
}

在这个示例中，我们更新了链接的目标，将其指向名为 ‘new_target.txt’ 的文件。

删除链接

使用 delete 方法可以删除一个链接。如果链接不存在，delete 方法不会有任何效果。

import 'dart:io';
void main() async {
  var link = Link('link');
  await link.delete();
}

在这个示例中，我们删除了链接。

3. Dart文件路径操作

3.1 路径的概念

路径是文件或目录在文件系统中的位置。它是一个字符串，由一系列的名称组成，这些名称代表从文件系统的根目录到文件或目录的路径。在路径中，名称之间通常由特殊的字符（如斜杠/或反斜杠\）分隔。

例如，路径 /home/user/documents/report.txt 表示在 home 目录下的 user 目录下的 documents 目录下的 report.txt 文件。

在 Dart 中，我们可以使用字符串来表示路径。例如，我们可以创建一个表示文件路径的字符串，然后使用这个字符串来创建一个 File 对象：

import 'dart:io';
void main() {
  var path = '/home/user/documents/report.txt';
  var file = File(path);
}

在这个示例中，我们首先创建了一个表示文件路径的字符串，然后使用这个字符串来创建了一个File对象。

【注意】不同的操作系统可能使用不同的字符来分隔路径中的名称。

例如，Unix 和 Linux 系统使用斜杠/，而 Windows 系统使用反斜杠\。

为了编写可移植的代码，我们应该尽可能避免直接在代码中使用这些特殊字符，而是使用 Dart 提供的路径操作函数，如join。这些函数可以正确地处理不同操作系统的路径分隔符。

3.3 路径的操作

在 Dart 中，我们可以使用 path 库中的各种函数来操作路径。这个库提供了一系列的函数，用于连接路径、获取路径的基名、分割路径等。

3.3.1 连接路径（join）

join 函数可以连接两个或多个路径。它会自动处理路径中的分隔符，使得你的代码可以在不同的操作系统上正确运行。

import 'package:path/path.dart' as path;
void main() {
  var p = path.join('/home/user', 'documents', 'report.txt');
  print(p);  // Outputs: /home/user/documents/report.txt
}

3.3.2 获取路径的基名（basename）

basename 函数可以获取路径的基名，即路径的最后一部分。

import 'package:path/path.dart' as path;
void main() {
  var name = path.basename('/home/user/documents/report.txt');
  print(name);  // Outputs: report.txt
}

3.3.3 分割路径（split）

split函数可以分割路径，将路径分解为它的各个部分。

import 'package:path/path.dart' as path;
void main() {
  var parts = path.split('/home/user/documents/report.txt');
  print(parts);  // Outputs: ['/', 'home', 'user', 'documents', 'report.txt']
}

3.3.4 获取路径的目录名（dirname）

dirname 函数可以获取路径的目录名，即除去最后一部分的路径。

import 'package:path/path.dart' as path;
void main() {
  var dir = path.dirname('/home/user/documents/report.txt');
  print(dir);  // Outputs: /home/user/documents
}

3.3.5 获取路径的扩展名（extension）

extension函数可以获取路径的扩展名，即最后一部分中的点（.）之后的部分。

import 'package:path/path.dart' as path;
void main() {
  var ext = path.extension('/home/user/documents/report.txt');
  print(ext);  // Outputs: .txt
}

3.3.6 判断路径是否为绝对路径（isAbsolute）

isAbsolute 函数可以判断路径是否为绝对路径。绝对路径是从文件系统的根目录开始的路径，而相对路径是从当前目录开始的路径。

import 'package:path/path.dart' as path;
void main() {
  var isAbs = path.isAbsolute('/home/user/documents/report.txt');
  print(isAbs);  // Outputs: true
}