【Java NIO的深入研究2】RandomAccessFile的使用

RandomAccessFile

RandomAccessFile是用来访问那些保存数据记录的文件的,你就可以用seek( )方法来访问记录,并进行读写了。这些记录的大小不必相同;但是其大小和位置必须是可知的。但是该类仅限于操作文件。

RandomAccessFile不属于InputStream和OutputStream类系的。实际上,除了实现DataInput和DataOutput接口之外(DataInputStream和DataOutputStream也实现了这两个接口),它和这两个类系毫不相干,甚至不使用InputStream和OutputStream类中已经存在的任何功能;它是一个完全独立的类,所有方法(绝大多数都只属于它自己)都是从零开始写的。这可能是因为RandomAccessFile能在文件里面前后移动,所以它的行为与其它的I/O类有些根本性的不同。总而言之,它是一个直接继承Object的,独立的类。

基本上,RandomAccessFile的工作方式是,把DataInputStream和DataOutputStream结合起来,再加上它自己的一些方法,比如定位用的getFilePointer( ),在文件里移动用的seek( ),以及判断文件大小的length( )、skipBytes()跳过多少字节数。此外,它的构造函数还要一个表示以只读方式("r"),还是以读写方式("rw")打开文件的参数 (和C的fopen( )一模一样)。它不支持只写文件。

只有RandomAccessFile才有seek搜寻方法,而这个方法也只适用于文件。BufferedInputStream有一个mark( )方法,你可以用它来设定标记(把结果保存在一个内部变量里),然后再调用reset( )返回这个位置,但是它的功能太弱了,而且也不怎么实用。

RandomAccessFile的绝大多数功能,但不是全部,已经被JDK 1.4的nio的"内存映射文件(memory-mapped files)"给取代了,你该考虑一下是不是用"内存映射文件"来代替RandomAccessFile了。

现有如下的一个需求,向已存在1G数据的txt文本里末尾追加一行文字,内容如下“Lucene是一款非常优秀的全文检索库”。可能大多数朋友会觉得这个需求很easy,说实话,确实easy,然后XXX君开始实现了,直接使用Java中的流读取了txt文本里原来所有的数据转成字符串后,然后拼接了“Lucene是一款非常优秀的全文检索库”,又写回文本里了,至此,大功告成。后来需求改了,向5G数据的txt文本里追加了,结果XXX君傻了,他内存只有4G,如果强制读取所有的数据并追加,会报内存溢出的异常。

其实上面的需求很简单,如果我们使用JAVA IO体系中的RandomAccessFile类来完成的话,可以实现零内存追加。其实这就是支持任意位置读写类的强大之处。

RandomAccessFile是Java中输入,输出流体系中功能最丰富的文件内容访问类,它提供很多方法来操作文件,包括读写支持,与普通的IO流相比,它最大的特别之处就是支持任意访问的方式,程序可以直接跳到任意地方来读写数据。

如果我们只希望访问文件的部分内容,而不是把文件从头读到尾,使用RandomAccessFile将会带来更简洁的代码以及更好的性能。

下面来看下RandomAccessFile类中比较重要的2个方法,其他的和普通IO类似,在这里,就不详细说明了。

方法名                     作用

getFilePointer()   返回文件记录指针的当前位置

seek(long pos)    将文件记录指针定位到pos的位置

1.功能one,读取任意位置的数据

2.功能two,追加数据

3.功能three,任意位置插入数据

public class Random {
public static void main(String[] args) {
String path="randomtest.txt";
int seekPointer=20;
randomRed(path,seekPointer);//读取的方法
randomWrite(path);//追加写的方法
//insert(path, 23, "\nlucene是一个优秀的全文检索库"); }
public static void randomRed(String path,int pointe){
try{ RandomAccessFile raf=new RandomAccessFile(path, "r");
//获取RandomAccessFile对象文件指针的位置,初始位置是0
System.out.println("RandomAccessFile文件指针的初始位置:"+raf.getFilePointer());
raf.seek(pointe);//移动文件指针位置
byte[] buff=new byte[1024];
//用于保存实际读取的字节数
int hasRead=0;
//循环读取
while((hasRead=raf.read(buff))>0){
//打印读取的内容,并将字节转为字符串输入
System.out.println(new String(buff,0,hasRead)); } }catch(Exception e){
e.printStackTrace();
} }
public static void randomWrite(String path){
try{
/**以读写的方式建立一个RandomAccessFile对象**/
RandomAccessFile raf=new RandomAccessFile(path, "rw"); //将记录指针移动到文件最后
raf.seek(raf.length());
raf.write("我是追加的 \r\n".getBytes()); }catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 实现向指定位置
* 插入数据
* @param fileName 文件名
* @param points 指针位置
* @param insertContent 插入内容
* **/
public static void insert(String fileName,long points,String insertContent){
try{
File tmp=File.createTempFile("tmp", null);
tmp.deleteOnExit();//在JVM退出时删除 RandomAccessFile raf=new RandomAccessFile(fileName, "rw");
//创建一个临时文件夹来保存插入点后的数据
FileOutputStream tmpOut=new FileOutputStream(tmp);
FileInputStream tmpIn=new FileInputStream(tmp);
raf.seek(points);
/**将插入点后的内容读入临时文件夹**/ byte [] buff=new byte[1024];
//用于保存临时读取的字节数
int hasRead=0;
//循环读取插入点后的内容
while((hasRead=raf.read(buff))>0){
// 将读取的数据写入临时文件中
tmpOut.write(buff, 0, hasRead);
} //插入需要指定添加的数据
raf.seek(points);//返回原来的插入处
//追加需要追加的内容
raf.write(insertContent.getBytes());
//最后追加临时文件中的内容
while((hasRead=tmpIn.read(buff))>0){
raf.write(buff,0,hasRead);
}
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
} }

运行结果:

最初randomtest.txt是这样的:

【Java NIO的深入研究2】RandomAccessFile的使用

采用randomWrite(path);追加后txt文件是这样的:

【Java NIO的深入研究2】RandomAccessFile的使用

采用insert(path, 23, "\nlucene是一个优秀的全文检索库");  txt文件是这样的:

【Java NIO的深入研究2】RandomAccessFile的使用

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