Java RandomAccessFile用法

baopbird2005

RandomAccessFile
RandomAccessFile是用來訪問那些保存數(shù)據(jù)記錄的文件的，你就可以用seek( )方法來訪問記錄，并進(jìn)行讀寫了。這些記錄的大小不必相同；但是其大小和位置必須是可知的。但是該類僅限于操作文件。

RandomAccessFile不屬于InputStream和OutputStream類系的。實(shí)際上，除了實(shí)現(xiàn)DataInput和DataOutput接口之外(DataInputStream和DataOutputStream也實(shí)現(xiàn)了這兩個(gè)接口)，它和這兩個(gè)類系毫不相干，甚至不使用InputStream和OutputStream類中已經(jīng)存在的任何功能；它是一個(gè)完全獨(dú)立的類，所有方法(絕大多數(shù)都只屬于它自己)都是從零開始寫的。這可能是因?yàn)镽andomAccessFile能在文件里面前后移動(dòng)，所以它的行為與其它的I/O類有些根本性的不同。總而言之，它是一個(gè)直接繼承Object的，獨(dú)立的類。

基本上，RandomAccessFile的工作方式是，把DataInputStream和DataOutputStream結(jié)合起來，再加上它自己的一些方法，比如定位用的getFilePointer( )，在文件里移動(dòng)用的seek( )，以及判斷文件大小的length( )、skipBytes()跳過多少字節(jié)數(shù)。此外，它的構(gòu)造函數(shù)還要一個(gè)表示以只讀方式("r" ) ，還是以讀寫方式("rw" ) 打開文件的參數(shù) (和C的fopen( )一模一樣)。它不支持只寫文件。

只有RandomAccessFile才有seek搜尋方法，而這個(gè)方法也只適用于文件。BufferedInputStream有一個(gè)mark( )方法，你可以用它來設(shè)定標(biāo)記(把結(jié)果保存在一個(gè)內(nèi)部變量里)，然后再調(diào)用reset( )返回這個(gè)位置，但是它的功能太弱了，而且也不怎么實(shí)用。

RandomAccessFile的絕大多數(shù)功能，但不是全部，已經(jīng)被JDK 1.4的nio的"內(nèi)存映射文件(memory-mapped files)"給取代了，你該考慮一下是不是用"內(nèi)存映射文件"來代替RandomAccessFile了。

1. import java.io.IOException;
   
2. import java.io.RandomAccessFile;
   
3. 
   
4. public class TestRandomAccessFile {
   
5.         public static void main(String[] args) throws IOException {
   
6.                 RandomAccessFile rf = new RandomAccessFile("rtest.dat", "rw");
   
7.                 for (int i = 0; i < 10; i++) {
   
8.                         //寫入基本類型double數(shù)據(jù)
   
9.                         rf.writeDouble(i * 1.414);
   
10.                 }
    
11.                 rf.close();
    
12.                 rf = new RandomAccessFile("rtest.dat", "rw");
    
13.                 //直接將文件指針移到第5個(gè)double數(shù)據(jù)后面
    
14.                 rf.seek(5 * 8);
    
15.                 //覆蓋第6個(gè)double數(shù)據(jù)
    
16.                 rf.writeDouble(47.0001);
    
17.                 rf.close();
    
18.                 rf = new RandomAccessFile("rtest.dat", "r");
    
19.                 for (int i = 0; i < 10; i++) {
    
20.                         System.out.println("Value " + i + ": " + rf.readDouble());
    
21.                 }
    
22.                 rf.close();
    
23.         }
    
24. }

復(fù)制代碼

內(nèi)存映射文件

內(nèi)存映射文件能讓你創(chuàng)建和修改那些因?yàn)樘�大而無法放入內(nèi)存的文件。有了內(nèi)存映射文件，你就可以認(rèn)為文件已經(jīng)全部讀進(jìn)了內(nèi)存，然后把它當(dāng)成一個(gè)非常大的數(shù)組來訪問。這種解決辦法能大大簡(jiǎn)化修改文件的代碼。
fileChannel.map(FileChannel.MapMode mode, long position, long size)將此通道的文件區(qū)域直接映射到內(nèi)存中。注意，你必須指明，它是從文件的哪個(gè)位置開始映射的，映射的范圍又有多大；也就是說，它還可以映射一個(gè)大文件的某個(gè)小片斷。

MappedByteBuffer是ByteBuffer的子類，因此它具備了ByteBuffer的所有方法，但新添了force()將緩沖區(qū)的內(nèi)容強(qiáng)制刷新到存儲(chǔ)設(shè)備中去、load()將存儲(chǔ)設(shè)備中的數(shù)據(jù)加載到內(nèi)存中、isLoaded()位置內(nèi)存中的數(shù)據(jù)是否與存儲(chǔ)設(shè)置上同步。這里只簡(jiǎn)單地演示了一下put()和get()方法，除此之外，你還可以使用asCharBuffer( )之類的方法得到相應(yīng)基本類型數(shù)據(jù)的緩沖視圖后，可以方便的讀寫基本類型數(shù)據(jù)。

1. import java.io.RandomAccessFile;
   
2. import java.nio.MappedByteBuffer;
   
3. import java.nio.channels.FileChannel;
   
4. 
   
5. public class LargeMappedFiles {
   
6.         static int length = 0x8000000; // 128 Mb
   
7. 
   
8.         public static void main(String[] args) throws Exception {
   
9.                 // 為了以可讀可寫的方式打開文件，這里使用RandomAccessFile來創(chuàng)建文件。
   
10.                 FileChannel fc = new RandomAccessFile("test.dat", "rw").getChannel();
    
11.                 //注意，文件通道的可讀可寫要建立在文件流本身可讀寫的基礎(chǔ)之上
    
12.                 MappedByteBuffer out = fc.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, length);
    
13.                 //寫128M的內(nèi)容
    
14.                 for (int i = 0; i < length; i++) {
    
15.                         out.put((byte) 'x');
    
16.                 }
    
17.                 System.out.println("Finished writing");
    
18.                 //讀取文件中間6個(gè)字節(jié)內(nèi)容
    
19.                 for (int i = length / 2; i < length / 2 + 6; i++) {
    
20.                         System.out.print((char) out.get(i));
    
21.                 }
    
22.                 fc.close();
    
23.         }
    
24. }

復(fù)制代碼

盡管映射寫似乎要用到FileOutputStream，但是映射文件中的所有輸出 必須使用RandomAccessFile，但如果只需要讀時(shí)可以使用FileInputStream，寫映射文件時(shí)一定要使用隨機(jī)訪問文件，可能寫時(shí)要讀的原因吧。

該程序創(chuàng)建了一個(gè)128Mb的文件，如果一次性讀到內(nèi)存可能導(dǎo)致內(nèi)存溢出，但這里訪問好像只是一瞬間的事，這是因?yàn)椋�真正調(diào)入內(nèi)存的只是其中的一小部分，其余部分則被放在交換文件上。這樣你就可以很方便地修改超大型的文件了(最大可以到2 GB)。注意，Java是調(diào)用操作系統(tǒng)的"文件映射機(jī)制"來提升性能的。

RandomAccessFile類的應(yīng)用：

1. /*
   
2. * 程序功能：演示了RandomAccessFile類的操作，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)文件復(fù)制操作。
   
3. */
   
4. package com.lwj.demo;
   
5. 
   
6. import java.io.*;
   
7. 
   
8. public class RandomAccessFileDemo {
   
9. public static void main(String[] args) throws Exception {
   
10.   RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("file", "rw");
    
11.   // 以下向file文件中寫數(shù)據(jù)
    
12.   file.writeInt(20);// 占4個(gè)字節(jié)
    
13.   file.writeDouble(8.236598);// 占8個(gè)字節(jié)
    
14.   file.writeUTF("這是一個(gè)UTF字符串");// 這個(gè)長(zhǎng)度寫在當(dāng)前文件指針的前兩個(gè)字節(jié)處，可用readShort()讀取
    
15.   file.writeBoolean(true);// 占1個(gè)字節(jié)
    
16.   file.writeShort(395);// 占2個(gè)字節(jié)
    
17.   file.writeLong(2325451l);// 占8個(gè)字節(jié)
    
18.   file.writeUTF("又是一個(gè)UTF字符串");
    
19.   file.writeFloat(35.5f);// 占4個(gè)字節(jié)
    
20.   file.writeChar('a');// 占2個(gè)字節(jié)
    
21. 
    
22.   file.seek(0);// 把文件指針位置設(shè)置到文件起始處
    
23. 
    
24.   // 以下從file文件中讀數(shù)據(jù)，要注意文件指針的位置
    
25.   System.out.println("——————從file文件指定位置讀數(shù)據(jù)——————");
    
26.   System.out.println(file.readInt());
    
27.   System.out.println(file.readDouble());
    
28.   System.out.println(file.readUTF());
    
29. 
    
30.   file.skipBytes(3);// 將文件指針跳過3個(gè)字節(jié)，本例中即跳過了一個(gè)boolean值和short值。
    
31.   System.out.println(file.readLong());
    
32. 
    
33.   file.skipBytes(file.readShort()); // 跳過文件中“又是一個(gè)UTF字符串”所占字節(jié)，注意readShort()方法會(huì)移動(dòng)文件指針，所以不用加2。
    
34.   System.out.println(file.readFloat());
    
35.   
    
36.   //以下演示文件復(fù)制操作
    
37.   System.out.println("——————文件復(fù)制（從file到fileCopy）——————");
    
38.   file.seek(0);
    
39.   RandomAccessFile fileCopy=new RandomAccessFile("fileCopy","rw");
    
40.   int len=(int)file.length();//取得文件長(zhǎng)度（字節(jié)數(shù)）
    
41.   byte[] b=new byte[len];
    
42.   file.readFully(b);
    
43.   fileCopy.write(b);
    
44.   System.out.println("復(fù)制完成！");
    
45. }
    
46. }
    

復(fù)制代碼

RandomAccessFile 插入寫示例：

1. /**
   
2. *
   
3. * @param skip 跳過多少過字節(jié)進(jìn)行插入數(shù)據(jù)
   
4. * @param str 要插入的字符串
   
5. * @param fileName 文件路徑
   
6. */
   
7. public static void beiju(long skip, String str, String fileName){
   
8.         try {
   
9.                 RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(fileName,"rw");
   
10.                 if(skip <  0 || skip > raf.length()){
    
11.                         System.out.println("跳過字節(jié)數(shù)無效");
    
12.                         return;
    
13.                 }
    
14.                 byte[] b = str.getBytes();
    
15.                 raf.setLength(raf.length() + b.length);
    
16.                 for(long i = raf.length() - 1; i > b.length + skip - 1; i--){
    
17.                         raf.seek(i - b.length);
    
18.                         byte temp = raf.readByte();
    
19.                         raf.seek(i);
    
20.                         raf.writeByte(temp);
    
21.                 }
    
22.                 raf.seek(skip);
    
23.                 raf.write(b);
    
24.                 raf.close();
    
25.         } catch (Exception e) {
    
26.                 e.printStackTrace();
    
27.         }
    
28. }

復(fù)制代碼

利用RandomAccessFile實(shí)現(xiàn)文件的多線程下載，即多線程下載一個(gè)文件時(shí)，將文件分成幾塊，每塊用不同的線程進(jìn)行下載。下面是一個(gè)利用多線程在寫文件時(shí)的例子，其中預(yù)先分配文件所需要的空間，然后在所分配的空間中進(jìn)行分塊，然后寫入：

1. import java.io.FileNotFoundException;
   
2. import java.io.IOException;
   
3. import java.io.RandomAccessFile;
   
4. 
   
5. /**
   
6. * 測(cè)試?yán)�用多線程進(jìn)行文件的寫操作
   
7. */
   
8. public class Test {
   
9. 
   
10.         public static void main(String[] args) throws Exception {
    
11.                 // 預(yù)分配文件所占的磁盤空間，磁盤中會(huì)創(chuàng)建一個(gè)指定大小的文件
    
12.                 RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("D://abc.txt", "rw");
    
13.                 raf.setLength(1024*1024); // 預(yù)分配 1M 的文件空間
    
14.                 raf.close();
    
15.                
    
16.                 // 所要寫入的文件內(nèi)容
    
17.                 String s1 = "第一個(gè)字符串";
    
18.                 String s2 = "第二個(gè)字符串";
    
19.                 String s3 = "第三個(gè)字符串";
    
20.                 String s4 = "第四個(gè)字符串";
    
21.                 String s5 = "第五個(gè)字符串";
    
22.                
    
23.                 // 利用多線程同時(shí)寫入一個(gè)文件
    
24.                 new FileWriteThread(1024*1,s1.getBytes()).start(); // 從文件的1024字節(jié)之后開始寫入數(shù)據(jù)
    
25.                 new FileWriteThread(1024*2,s2.getBytes()).start(); // 從文件的2048字節(jié)之后開始寫入數(shù)據(jù)
    
26.                 new FileWriteThread(1024*3,s3.getBytes()).start(); // 從文件的3072字節(jié)之后開始寫入數(shù)據(jù)
    
27.                 new FileWriteThread(1024*4,s4.getBytes()).start(); // 從文件的4096字節(jié)之后開始寫入數(shù)據(jù)
    
28.                 new FileWriteThread(1024*5,s5.getBytes()).start(); // 從文件的5120字節(jié)之后開始寫入數(shù)據(jù)
    
29.         }
    
30.        
    
31.         // 利用線程在文件的指定位置寫入指定數(shù)據(jù)
    
32.         static class FileWriteThread extends Thread{
    
33.                 private int skip;
    
34.                 private byte[] content;
    
35.                
    
36.                 public FileWriteThread(int skip,byte[] content){
    
37.                         this.skip = skip;
    
38.                         this.content = content;
    
39.                 }
    
40.                
    
41.                 public void run(){
    
42.                         RandomAccessFile raf = null;
    
43.                         try {
    
44.                                 raf = new RandomAccessFile("D://abc.txt", "rw");
    
45.                                 raf.seek(skip);
    
46.                                 raf.write(content);
    
47.                         } catch (FileNotFoundException e) {
    
48.                                 e.printStackTrace();
    
49.                         } catch (IOException e) {
    
50.                                 // TODO Auto-generated catch block
    
51.                                 e.printStackTrace();
    
52.                         } finally {
    
53.                                 try {
    
54.                                         raf.close();
    
55.                                 } catch (Exception e) {
    
56.                                 }
    
57.                         }
    
58.                 }
    
59.         }
    
60. 
    
61. }

復(fù)制代碼