Java的文件读写操作 <转>

时间：2023-03-09 14:42:13
Java的文件读写操作 <转> 
目录：

file内存----输入流----程序----输出流----file内存

java中多种方式读文件

    判断文件是否存在不存在创建文件

    判断文件夹是否存在不存在创建文件夹

java 写文件的三种方法比较

java中的getParentFile

Java RandomAccessFile的使用

高效的RandomAccessFile

高效的RandomAccessFile续

file(内存)----输入流---->【程序】----输出流---->file(内存)

当我们读写文本文件的时候，采用Reader是非常方便的，比如FileReader，InputStreamReader和
BufferedReader。其中最重要的类是InputStreamReader，
它是字节转换为字符的桥梁。你可以在构造器重指定编码的方式，如果不指定的话将采用底层操作系统的默认编码方式，例如GBK等。使用FileReader
读取文件：

  1. FileReader fr = new FileReader("ming.txt");
  2. int ch = 0;
  3. while((ch = fr.read())!=-1 )
  4. {
  1. System.out.print((char)ch);
  1. }

其中read()方法返回的是读取得下个字符。当然你也可以使用read(char[] ch,int off,int length)这和处理二进制文件的时候类似。

事实上在FileReader中的方法都是从InputStreamReader中继承过来的。read()方法是比较好费时间的，如果为了提高效
率我们可以使用BufferedReader对Reader进行包装，这样可以提高读取得速度，我们可以一行一行的读取文本，使用readLine()方
法。

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("ming.txt")));
String data = null;
while((data = br.readLine())!=null)
{
System.out.println(data);
}

了解了FileReader操作使用FileWriter写文件就简单了，这里不赘述。

Eg.我的综合实例

testFile:

  1. import java.io.File;
  2. import java.io.FileInputStream;
  3. import java.io.FileNotFoundException;
  4. import java.io.FileOutputStream;
  5. import java.io.IOException;
  6. import java.io.InputStreamReader;
  7. public class testFile {
  8. /**
  9. * @param args
  10. */
  11. public static void main(String[] args) {
  12. // TODO Auto-generated method stub
  13. // file(内存)----输入流---->【程序】----输出流---->file(内存)
  14. File file = new File("d:/temp", "addfile.txt");
  15. try {
  16. file.createNewFile(); // 创建文件
  17. } catch (IOException e) {
  18. // TODO Auto-generated catch block
  19. e.printStackTrace();
  20. }
  21. // 向文件写入内容(输出流)
  22. String str = "亲爱的小南瓜！";
  23. byte bt[] = new byte[1024];
  24. bt = str.getBytes();
  25. try {
  26. FileOutputStream in = new FileOutputStream(file);
  27. try {
  28. in.write(bt, 0, bt.length);
  29. in.close();
  30. // boolean success=true;
  31. // System.out.println("写入文件成功");
  32. } catch (IOException e) {
  33. // TODO Auto-generated catch block
  34. e.printStackTrace();
  35. }
  36. } catch (FileNotFoundException e) {
  37. // TODO Auto-generated catch block
  38. e.printStackTrace();
  39. }
  40. try {
  41. // 读取文件内容 (输入流)
  42. FileInputStream out = new FileInputStream(file);
  43. InputStreamReader isr = new InputStreamReader(out);
  44. int ch = 0;
  45. while ((ch = isr.read()) != -1) {
  46. System.out.print((char) ch);
  47. }
  48. } catch (Exception e) {
  49. // TODO: handle exception
  50. }
  51. }
  52. }

java中多种方式读文件

  1. //------------------参考资料---------------------------------
  2. //
  3. //1、按字节读取文件内容
  4. //2、按字符读取文件内容
  5. //3、按行读取文件内容
  6. //4、随机读取文件内容
  7. import java.io.BufferedReader;
  8. import java.io.File;
  9. import java.io.FileInputStream;
  10. import java.io.FileReader;
  11. import java.io.IOException;
  12. import java.io.InputStream;
  13. import java.io.InputStreamReader;
  14. import java.io.RandomAccessFile;
  15. import java.io.Reader;
  16. public class ReadFromFile {
  17. /**
  18. * 以字节为单位读取文件，常用于读二进制文件，如图片、声音、影像等文件。
  19. *
  20. * @param fileName
  21. *            文件的名
  22. */
  23. public static void readFileByBytes(String fileName) {
  24. File file = new File(fileName);
  25. InputStream in = null;
  26. try {
  27. System.out.println("以字节为单位读取文件内容，一次读一个字节：");
  28. // 一次读一个字节
  29. in = new FileInputStream(file);
  30. int tempbyte;
  31. while ((tempbyte = in.read()) != -1) {
  32. System.out.write(tempbyte);
  33. }
  34. in.close();
  35. } catch (IOException e) {
  36. e.printStackTrace();
  37. return;
  38. }
  39. try {
  40. System.out.println("以字节为单位读取文件内容，一次读多个字节：");
  41. // 一次读多个字节
  42. byte[] tempbytes = new byte[100];
  43. int byteread = 0;
  44. in = new FileInputStream(fileName);
  45. ReadFromFile.showAvailableBytes(in);
  46. // 读入多个字节到字节数组中，byteread为一次读入的字节数
  47. while ((byteread = in.read(tempbytes)) != -1) {
  48. System.out.write(tempbytes, 0, byteread);
  49. }
  50. } catch (Exception e1) {
  51. e1.printStackTrace();
  52. } finally {
  53. if (in != null) {
  54. try {
  55. in.close();
  56. } catch (IOException e1) {
  57. }
  58. }
  59. }
  60. }
  61. /**
  62. * 以字符为单位读取文件，常用于读文本，数字等类型的文件
  63. *
  64. * @param fileName
  65. *            文件名
  66. */
  67. public static void readFileByChars(String fileName) {
  68. File file = new File(fileName);
  69. Reader reader = null;
  70. try {
  71. System.out.println("以字符为单位读取文件内容，一次读一个字节：");
  72. // 一次读一个字符
  73. reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(file));
  74. int tempchar;
  75. while ((tempchar = reader.read()) != -1) {
  76. // 对于windows下，rn这两个字符在一起时，表示一个换行。
  77. // 但如果这两个字符分开显示时，会换两次行。
  78. // 因此，屏蔽掉r，或者屏蔽n。否则，将会多出很多空行。
  79. if (((char) tempchar) != 'r') {
  80. System.out.print((char) tempchar);
  81. }
  82. }
  83. reader.close();
  84. } catch (Exception e) {
  85. e.printStackTrace();
  86. }
  87. try {
  88. System.out.println("以字符为单位读取文件内容，一次读多个字节：");
  89. // 一次读多个字符
  90. char[] tempchars = new char[30];
  91. int charread = 0;
  92. reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(fileName));
  93. // 读入多个字符到字符数组中，charread为一次读取字符数
  94. while ((charread = reader.read(tempchars)) != -1) {
  95. // 同样屏蔽掉r不显示
  96. if ((charread == tempchars.length)
  97. && (tempchars[tempchars.length - 1] != 'r')) {
  98. System.out.print(tempchars);
  99. } else {
  100. for (int i = 0; i < charread; i++) {
  101. if (tempchars[i] == 'r') {
  102. continue;
  103. } else {
  104. System.out.print(tempchars[i]);
  105. }
  106. }
  107. }
  108. }
  109. } catch (Exception e1) {
  110. e1.printStackTrace();
  111. } finally {
  112. if (reader != null) {
  113. try {
  114. reader.close();
  115. } catch (IOException e1) {
  116. }
  117. }
  118. }
  119. }
  120. /**
  121. * 以行为单位读取文件，常用于读面向行的格式化文件
  122. *
  123. * @param fileName
  124. *            文件名
  125. */
  126. public static void readFileByLines(String fileName) {
  127. File file = new File(fileName);
  128. BufferedReader reader = null;
  129. try {
  130. System.out.println("以行为单位读取文件内容，一次读一整行：");
  131. reader = new BufferedReader(new FileReader(file));
  132. String tempString = null;
  133. int line = 1;
  134. // 一次读入一行，直到读入null为文件结束
  135. while ((tempString = reader.readLine()) != null) {
  136. // 显示行号
  137. System.out.println("line " + line + ": " + tempString);
  138. line++;
  139. }
  140. reader.close();
  141. } catch (IOException e) {
  142. e.printStackTrace();
  143. } finally {
  144. if (reader != null) {
  145. try {
  146. reader.close();
  147. } catch (IOException e1) {
  148. }
  149. }
  150. }
  151. }
  152. /**
  153. * 随机读取文件内容
  154. *
  155. * @param fileName
  156. *            文件名
  157. */
  158. public static void readFileByRandomAccess(String fileName) {
  159. RandomAccessFile randomFile = null;
  160. try {
  161. System.out.println("随机读取一段文件内容：");
  162. // 打开一个随机访问文件流，按只读方式
  163. randomFile = new RandomAccessFile(fileName, "r");
  164. // 文件长度，字节数
  165. long fileLength = randomFile.length();
  166. // 读文件的起始位置
  167. int beginIndex = (fileLength > 4) ? 4 : 0;
  168. // 将读文件的开始位置移到beginIndex位置。
  169. randomFile.seek(beginIndex);
  170. byte[] bytes = new byte[10];
  171. int byteread = 0;
  172. // 一次读10个字节，如果文件内容不足10个字节，则读剩下的字节。
  173. // 将一次读取的字节数赋给byteread
  174. while ((byteread = randomFile.read(bytes)) != -1) {
  175. System.out.write(bytes, 0, byteread);
  176. }
  177. } catch (IOException e) {
  178. e.printStackTrace();
  179. } finally {
  180. if (randomFile != null) {
  181. try {
  182. randomFile.close();
  183. } catch (IOException e1) {
  184. }
  185. }
  186. }
  187. }
  188. /**
  189. * 显示输入流中还剩的字节数
  190. *
  191. * @param in
  192. */
  193. private static void showAvailableBytes(InputStream in) {
  194. try {
  195. System.out.println("当前字节输入流中的字节数为:" + in.available());
  196. } catch (IOException e) {
  197. e.printStackTrace();
  198. }
  199. }
  200. public static void main(String[] args) {
  201. String fileName = "C:/temp/newTemp.txt";
  202. ReadFromFile.readFileByBytes(fileName);
  203. ReadFromFile.readFileByChars(fileName);
  204. ReadFromFile.readFileByLines(fileName);
  205. ReadFromFile.readFileByRandomAccess(fileName);
  206. }
  207. }
  1. //二、将内容追加到文件尾部
  2. import java.io.FileWriter;
  3. import java.io.IOException;
  4. import java.io.RandomAccessFile;
  5. /**
  6. * 将内容追加到文件尾部
  7. */
  8. public class AppendToFile {
  9. /**
  10. * A方法追加文件：使用RandomAccessFile
  11. *
  12. * @param fileName
  13. *            文件名
  14. * @param content
  15. *            追加的内容
  16. */
  17. public static void appendMethodA(String fileName,
  18. String content) {
  19. try {
  20. // 打开一个随机访问文件流，按读写方式
  21. RandomAccessFile randomFile = new RandomAccessFile(fileName, "rw");
  22. // 文件长度，字节数
  23. long fileLength = randomFile.length();
  24. // 将写文件指针移到文件尾。
  25. randomFile.seek(fileLength);
  26. randomFile.writeBytes(content);
  27. randomFile.close();
  28. } catch (IOException e) {
  29. e.printStackTrace();
  30. }
  31. }
  32. /**
  33. * B方法追加文件：使用FileWriter
  34. *
  35. * @param fileName
  36. * @param content
  37. */
  38. public static void appendMethodB(String fileName, String content) {
  39. try {
  40. // 打开一个写文件器，构造函数中的第二个参数true表示以追加形式写文件
  41. FileWriter writer = new FileWriter(fileName, true);
  42. writer.write(content);
  43. writer.close();
  44. } catch (IOException e) {
  45. e.printStackTrace();
  46. }
  47. }
  48. public static void main(String[] args) {
  49. String fileName = "C:/temp/newTemp.txt";
  50. String content = "new append!";
  51. // 按方法A追加文件
  52. AppendToFile.appendMethodA(fileName, content);
  53. AppendToFile.appendMethodA(fileName, "append end. n");
  54. // 显示文件内容
  55. ReadFromFile.readFileByLines(fileName);
  56. // 按方法B追加文件
  57. AppendToFile.appendMethodB(fileName, content);
  58. AppendToFile.appendMethodB(fileName, "append end. n");
  59. // 显示文件内容
  60. ReadFromFile.readFileByLines(fileName);
  61. }
  62. }

1、判断文件是否存在，不存在创建文件

  1. File file=new File(path+filename);
  2. if(!file.exists())
  3. {
  4. try {
  5. file.createNewFile();
  6. } catch (IOException e) {
  7. // TODO Auto-generated catch block
  8. e.printStackTrace();
  9. }
  10. }

2、判断文件夹是否存在，不存在创建文件夹

  1. File file =new File(path+filename);
  2. //如果文件夹不存在则创建
  3. if  (!file .exists())
  4. {
  5. file .mkdir();
  6. }

java 写文件的三种方法比较

  1. import java.io.File;
  2. import java.io.FileOutputStream;
  3. import java.io.*;
  4. public class FileTest {
  5. public FileTest() {
  6. }
  7. public static void main(String[] args) {
  8. FileOutputStream out = null;
  9. FileOutputStream outSTr = null;
  10. BufferedOutputStream Buff=null;
  11. FileWriter fw = null;
  12. int count=1000;//写文件行数
  13. try {
  14. out = new FileOutputStream(new File(“C:/add.txt”));
  15. long begin = System.currentTimeMillis();
  16. for (int i = 0; i < count; i++) {
  17. out.write(“测试java 文件操作\r\n”.getBytes());
  18. }
  19. out.close();
  20. long end = System.currentTimeMillis();
  21. System.out.println(“FileOutputStream执行耗时:” + (end - begin) + ” 豪秒”);
  22. outSTr = new FileOutputStream(new File(“C:/add0.txt”));
  23. Buff=new BufferedOutputStream(outSTr);
  24. long begin0 = System.currentTimeMillis();
  25. for (int i = 0; i < count; i++) {
  26. Buff.write(“测试java 文件操作\r\n”.getBytes());
  27. }
  28. Buff.flush();
  29. Buff.close();
  30. long end0 = System.currentTimeMillis();
  31. System.out.println(“BufferedOutputStream执行耗时:” + (end0 - begin0) + ” 豪秒”);
  32. fw = new FileWriter(“C:/add2.txt”);
  33. long begin3 = System.currentTimeMillis();
  34. for (int i = 0; i < count; i++) {
  35. fw.write(“测试java 文件操作\r\n”);
  36. }
  37. fw.close();
  38. long end3 = System.currentTimeMillis();
  39. System.out.println(“FileWriter执行耗时:” + (end3 - begin3) + ” 豪秒”);
  40. } catch (Exception e) {
  41. e.printStackTrace();
  42. }
  43. finally {
  44. try {
  45. fw.close();
  46. Buff.close();
  47. outSTr.close();
  48. out.close();
  49. } catch (Exception e) {
  50. e.printStackTrace();
  51. }
  52. }
  53. }
  54. }

java中的getParentFile

String name = "AAAA.txt";
String lujing = "1"+"/"+"2";//定义路径
File a = new File(lujing,name);

a.getParentFile().mkdirs();    //这里如果不加getParentFile(),创建的文件夹为"1/2/AAAA.txt/"

那么，a的意义就是“1/2/AAAA.txt”。

这里a是File，但是File这个类在Java里表示的不只是文件，虽然File在英语里是文件的意思。Java里，File至少可以表示文件或文件夹（大概还有可以表示系统设备什么的，这里不考虑，只考虑文件和文件夹）。

也就是说，在“1/2/AAAA.txt”真正出现在磁盘结构里之前，它既可以表示这个文件，也可以表示这个路径的文件夹。那么，如果没有
getParentFile(),直接执行a.mkdirs()，就是说，创建“1/2/AAAA.txt”代表的文件夹，也就是“1/2
/AAAA.txt/”，在此之后，执行a.createNewFile()，试图创建a文件，然而以a为名的文件夹已经存在了，所以
createNewFile()实际是执行失败的。你可以用System.out.println(a.createNewFile())这样来检查是不
是真正创建文件成功。

所以，这里，你想要创建的是“1/2/AAAA.txt”这个文件。在创建AAAA.txt之前，必须要1/2这个目录存在。所以，要得到1/2，就要用
a.getParentFile()，然后要创建它，也就是a.getParentFile().mkdirs()。在这之后，a作为文件所需要的文件夹
大概会存在了（有特殊情况会无法创建的，这里不考虑），就执行a.createNewFile()创建a文件。

Java RandomAccessFile的使用

Java的RandomAccessFile提供对文件的读写功能，与普通的输入输出流不一样的是RamdomAccessFile可以任意的访问文件的任何地方。这就是“Random”的意义所在。

RandomAccessFile的对象包含一个记录指针，用于标识当前流的读写位置，这个位置可以向前移动，也可以向后移动。RandomAccessFile包含两个方法来操作文件记录指针。

long getFilePoint():记录文件指针的当前位置。

void seek(long pos):将文件记录指针定位到pos位置。

RandomAccessFile包含InputStream的三个read方法，也包含OutputStream的三个write方法。同时RandomAccessFile还包含一系列的readXxx和writeXxx方法完成输入输出。

RandomAccessFile的构造方法如下

Java的文件读写操作 <转>

mode的值有四个

"r":以只读文方式打开指定文件。如果你写的话会有IOException。

"rw":以读写方式打开指定文件，不存在就创建新文件。

"rws":不介绍了。

"rwd":也不介绍。

  1. /**
  2. * 往文件中依次写入3名员工的信息，
  3. * 每位员工有姓名和员工两个字段 然后按照
  4. * 第二名，第一名，第三名的先后顺序读取员工信息
  5. */
  6. import java.io.File;
  7. import java.io.RandomAccessFile;
  8. public class RandomAccessFileTest {
  9. public static void main(String[] args) throws Exception {
  10. Employee e1 = new Employee(23, "张三");
  11. Employee e2 = new Employee(24, "lisi");
  12. Employee e3 = new Employee(25, "王五");
  13. File file = new File("employee.txt");
  14. if (!file.exists()) {
  15. file.createNewFile();
  16. }
  17. // 一个中文占两个字节 一个英文字母占一个字节
  18. // 整形 占的字节数目 跟cpu位长有关 32位的占4个字节
  19. RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, "rw");
  20. randomAccessFile.writeChars(e1.getName());
  21. randomAccessFile.writeInt(e1.getAge());
  22. randomAccessFile.writeChars(e2.getName());
  23. randomAccessFile.writeInt(e2.getAge());
  24. randomAccessFile.writeChars(e3.getName());
  25. randomAccessFile.writeInt(e3.getAge());
  26. randomAccessFile.close();
  27. RandomAccessFile raf2 = new RandomAccessFile(file, "r");
  28. raf2.skipBytes(Employee.LEN * 2 + 4);
  29. String strName2 = "";
  30. for (int i = 0; i < Employee.LEN; i++) {
  31. strName2 = strName2 + raf2.readChar();
  32. }
  33. int age2 = raf2.readInt();
  34. System.out.println("strName2 = " + strName2.trim());
  35. System.out.println("age2 = " + age2);
  36. raf2.seek(0);
  37. String strName1 = "";
  38. for (int i = 0; i < Employee.LEN; i++) {
  39. strName1 = strName1 + raf2.readChar();
  40. }
  41. int age1 = raf2.readInt();
  42. System.out.println("strName1 = " + strName1.trim());
  43. System.out.println("age1 = " + age1);
  44. raf2.skipBytes(Employee.LEN * 2 + 4);
  45. String strName3 = "";
  46. for (int i = 0; i < Employee.LEN; i++) {
  47. strName3 = strName3 + raf2.readChar();
  48. }
  49. int age3 = raf2.readInt();
  50. System.out.println("strName3 = " + strName3.trim());
  51. System.out.println("age3 = " + age3);
  52. }
  53. }
  54. class Employee {
  55. // 年龄
  56. public int age;
  57. // 姓名
  58. public String name;
  59. // 姓名的长度
  60. public static final int LEN = 8;
  61. public Employee(int age, String name) {
  62. this.age = age;
  63. // 对name字符长度的一个处理
  64. if (name.length() > LEN) {
  65. name = name.substring(0, LEN);
  66. } else {
  67. while (name.length() < LEN) {
  68. name = name + "/u0000";
  69. }
  70. }
  71. this.name = name;
  72. }
  73. public int getAge() {
  74. return age;
  75. }
  76. public String getName() {
  77. return name;
  78. }
  79. }

高效的RandomAccessFile

http://zhang-xiujiao.iteye.com/blog/1150751

主体：

RandomAccessFile类。其I/O性能较之其它常用开发语言的同类性能差距甚远，严重影响程序的运行效率。

开发人员迫切需要提高效率，下面分析RandomAccessFile等文件类的源代码，找出其中的症结所在，并加以改进优化，创建一个"性/价比"俱佳的随机文件访问类BufferedRandomAccessFile。

在改进之前先做一个基本测试：逐字节COPY一个12兆的文件（这里牵涉到读和写）。

读 写 耗用时间（秒）
RandomAccessFile RandomAccessFile 95.848
BufferedInputStream + DataInputStream BufferedOutputStream + DataOutputStream 2.935

我们可以看到两者差距约32倍，RandomAccessFile也太慢了。先看看两者关键部分的源代码，对比分析，找出原因。

1．1．[RandomAccessFile]

  1. public class RandomAccessFile implements DataOutput, DataInput {
  2. public final byte readByte() throws IOException {
  3. int ch = this.read();
  4. if (ch < 0)
  5. throw new EOFException();
  6. return (byte)(ch);
  7. }
  8. public native int read() throws IOException;
  9. public final void writeByte(int v) throws IOException {
  10. write(v);
  11. }
  12. public native void write(int b) throws IOException;
  13. }

可见，RandomAccessFile每读/写一个字节就需对磁盘进行一次I/O操作。

1．2．[BufferedInputStream]

  1. public class BufferedInputStream extends FilterInputStream {
  2. private static int defaultBufferSize = 2048;
  3. protected byte buf[]; // 建立读缓存区
  4. public BufferedInputStream(InputStream in, int size) {
  5. super(in);
  6. if (size <= 0) {
  7. throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");
  8. }
  9. buf = new byte[size];
  10. }
  11. public synchronized int read() throws IOException {
  12. ensureOpen();
  13. if (pos >= count) {
  14. fill();
  15. if (pos >= count)
  16. return -1;
  17. }
  18. return buf[pos++] & 0xff; // 直接从BUF[]中读取
  19. }
  20. private void fill() throws IOException {
  21. if (markpos < 0)
  22. pos = 0;        /* no mark: throw away the buffer */
  23. else if (pos >= buf.length)  /* no room left in buffer */
  24. if (markpos > 0) {   /* can throw away early part of the buffer */
  25. int sz = pos - markpos;
  26. System.arraycopy(buf, markpos, buf, 0, sz);
  27. pos = sz;
  28. markpos = 0;
  29. } else if (buf.length >= marklimit) {
  30. markpos = -1;   /* buffer got too big, invalidate mark */
  31. pos = 0;    /* drop buffer contents */
  32. } else {        /* grow buffer */
  33. int nsz = pos * 2;
  34. if (nsz > marklimit)
  35. nsz = marklimit;
  36. byte nbuf[] = new byte[nsz];
  37. System.arraycopy(buf, 0, nbuf, 0, pos);
  38. buf = nbuf;
  39. }
  40. count = pos;
  41. int n = in.read(buf, pos, buf.length - pos);
  42. if (n > 0)
  43. count = n + pos;
  44. }
  45. }

1．3．[BufferedOutputStream]

  1. public class BufferedOutputStream extends FilterOutputStream {
  2. protected byte buf[]; // 建立写缓存区
  3. public BufferedOutputStream(OutputStream out, int size) {
  4. super(out);
  5. if (size <= 0) {
  6. throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");
  7. }
  8. buf = new byte[size];
  9. }
  10. public synchronized void write(int b) throws IOException {
  11. if (count >= buf.length) {
  12. flushBuffer();
  13. }
  14. buf[count++] = (byte)b; // 直接从BUF[]中读取
  15. }
  16. private void flushBuffer() throws IOException {
  17. if (count > 0) {
  18. out.write(buf, 0, count);
  19. count = 0;
  20. }
  21. }
  22. }

可见，Buffered I/O putStream每读/写一个字节，若要操作的数据在BUF中，就直接对内存的buf[]进行读/写操作；否则从磁盘相应位置填充buf[]，再直接对内存的buf[]进行读/写操作，绝大部分的读/写操作是对内存buf[]的操作。

1．3．小结

内存存取时间单位是纳秒级（10E-9），磁盘存取时间单位是毫秒级（10E-3），同样操作一次的开
销，内存比磁盘快了百万倍。理论上可以预见，即使对内存操作上万次，花费的时间也远少对于磁盘一次I/O的开销。显然后者是通过增加位于内存的BUF存
取，减少磁盘I/O的开销，提高存取效率的，当然这样也增加了BUF控制部分的开销。从实际应用来看，存取效率提高了32倍。

根据1.3得出的结论，现试着对RandomAccessFile类也加上缓冲读写机制。

随机访问类与顺序类不同，前者是通过实现DataInput/DataOutput接口创建的，而后者是扩展FilterInputStream/FilterOutputStream创建的，不能直接照搬。

2．1．开辟缓冲区BUF[默认：1024字节]，用作读/写的共用缓冲区。

2．2．先实现读缓冲。

读缓冲逻辑的基本原理：

  • A 欲读文件POS位置的一个字节。
  • B 查BUF中是否存在？若有，直接从BUF中读取，并返回该字符BYTE。
  • C 若没有，则BUF重新定位到该POS所在的位置并把该位置附近的BUFSIZE的字节的文件内容填充BUFFER，返回B。

以下给出关键部分代码及其说明：

  1. public class BufferedRandomAccessFile extends RandomAccessFile {
  2. //  byte read(long pos)：读取当前文件POS位置所在的字节
  3. //  bufstartpos、bufendpos代表BUF映射在当前文件的首/尾偏移地址。
  4. //  curpos指当前类文件指针的偏移地址。
  5. public byte read(long pos) throws IOException {
  6. if (pos < this.bufstartpos || pos > this.bufendpos ) {
  7. this.flushbuf();
  8. this.seek(pos);
  9. if ((pos < this.bufstartpos) || (pos > this.bufendpos))
  10. throw new IOException();
  11. }
  12. this.curpos = pos;
  13. return this.buf[(int)(pos - this.bufstartpos)];
  14. }
  15. // void flushbuf()：bufdirty为真，把buf[]中尚未写入磁盘的数据，写入磁盘。
  16. private void flushbuf() throws IOException {
  17. if (this.bufdirty == true) {
  18. if (super.getFilePointer() != this.bufstartpos) {
  19. super.seek(this.bufstartpos);
  20. }
  21. super.write(this.buf, 0, this.bufusedsize);
  22. this.bufdirty = false;
  23. }
  24. }
  25. // void seek(long pos)：移动文件指针到pos位置，并把buf[]映射填充至POS所在的文件块。
  26. public void seek(long pos) throws IOException {
  27. if ((pos < this.bufstartpos) || (pos > this.bufendpos)) { // seek pos not in buf
  28. this.flushbuf();
  29. if ((pos >= 0) && (pos <= this.fileendpos) && (this.fileendpos != 0)) {   // seek pos in file (file length > 0)
  30. this.bufstartpos =  pos * bufbitlen / bufbitlen;
  31. this.bufusedsize = this.fillbuf();
  32. } else if (((pos == 0) && (this.fileendpos == 0)) || (pos == this.fileendpos + 1)) {   // seek pos is append pos
  33. this.bufstartpos = pos;
  34. this.bufusedsize = 0;
  35. }
  36. this.bufendpos = this.bufstartpos + this.bufsize - 1;
  37. }
  38. this.curpos = pos;
  39. }
  40. // int fillbuf()：根据bufstartpos，填充buf[]。
  41. private int fillbuf() throws IOException {
  42. super.seek(this.bufstartpos);
  43. this.bufdirty = false;
  44. return super.read(this.buf);
  45. }
  46. }

至此缓冲读基本实现，逐字节COPY一个12兆的文件（这里牵涉到读和写，用BufferedRandomAccessFile试一下读的速度）：

读 写 耗用时间（秒）
RandomAccessFile RandomAccessFile 95.848
BufferedRandomAccessFile BufferedOutputStream + DataOutputStream 2.813
BufferedInputStream + DataInputStream BufferedOutputStream + DataOutputStream 2.935

可见速度显著提高，与BufferedInputStream+DataInputStream不相上下。

2．3．实现写缓冲。

写缓冲逻辑的基本原理：

  • A欲写文件POS位置的一个字节。
  • B 查BUF中是否有该映射？若有，直接向BUF中写入，并返回true。
  • C若没有，则BUF重新定位到该POS所在的位置，并把该位置附近的 BUFSIZE字节的文件内容填充BUFFER，返回B。

下面给出关键部分代码及其说明：

  1. // boolean write(byte bw, long pos)：向当前文件POS位置写入字节BW。
  2. // 根据POS的不同及BUF的位置：存在修改、追加、BUF中、BUF外等情况。在逻辑判断时，把最可能出现的情况，最先判断，这样可提高速度。
  3. // fileendpos：指示当前文件的尾偏移地址，主要考虑到追加因素
  4. public boolean write(byte bw, long pos) throws IOException {
  5. if ((pos >= this.bufstartpos) && (pos <= this.bufendpos)) { // write pos in buf
  6. this.buf[(int)(pos - this.bufstartpos)] = bw;
  7. this.bufdirty = true;
  8. if (pos == this.fileendpos + 1) { // write pos is append pos
  9. this.fileendpos++;
  10. this.bufusedsize++;
  11. }
  12. } else { // write pos not in buf
  13. this.seek(pos);
  14. if ((pos >= 0) && (pos <= this.fileendpos) && (this.fileendpos != 0)) { // write pos is modify file
  15. this.buf[(int)(pos - this.bufstartpos)] = bw;
  16. } else if (((pos == 0) && (this.fileendpos == 0)) || (pos == this.fileendpos + 1)) { // write pos is append pos
  17. this.buf[0] = bw;
  18. this.fileendpos++;
  19. this.bufusedsize = 1;
  20. } else {
  21. throw new IndexOutOfBoundsException();
  22. }
  23. this.bufdirty = true;
  24. }
  25. this.curpos = pos;
  26. return true;
  27. }

至此缓冲写基本实现，逐字节COPY一个12兆的文件，（这里牵涉到读和写，结合缓冲读，用BufferedRandomAccessFile试一下读/写的速度）：

读 写 耗用时间（秒）
RandomAccessFile RandomAccessFile 95.848
BufferedInputStream + DataInputStream BufferedOutputStream + DataOutputStream 2.935
BufferedRandomAccessFile BufferedOutputStream + DataOutputStream 2.813
BufferedRandomAccessFile BufferedRandomAccessFile 2.453

可见综合读/写速度已超越BufferedInput/OutputStream+DataInput/OutputStream。

高效的RandomAccessFile【续】

http://zhang-xiujiao.iteye.com/blog/1150762

优化BufferedRandomAccessFile。

优化原则：

  • 调用频繁的语句最需要优化，且优化的效果最明显。
  • 多重嵌套逻辑判断时，最可能出现的判断，应放在最外层。
  • 减少不必要的NEW。

这里举一典型的例子：

  1. public void seek(long pos) throws IOException {
  2. ...
  3. this.bufstartpos =  pos * bufbitlen / bufbitlen; // bufbitlen指buf[]的位长，例：若bufsize=1024，则bufbitlen=10。
  4. ...
  5. }

seek函数使用在各函数中，调用非常频繁，上面加重的这行语句根据pos和bufsize确定buf[]对应当前文件的映射位置，用"*"、"/"确定，显然不是一个好方法。

  • 优化一：this.bufstartpos = (pos << bufbitlen) >> bufbitlen;
  • 优化二：this.bufstartpos = pos & bufmask; // this.bufmask = ~((long)this.bufsize - 1);

两者效率都比原来好，但后者显然更好，因为前者需要两次移位运算、后者只需一次逻辑与运算（bufmask可以预先得出）。

至此优化基本实现，逐字节COPY一个12兆的文件，（这里牵涉到读和写，结合缓冲读，用优化后BufferedRandomAccessFile试一下读/写的速度）：

读 写 耗用时间（秒）
RandomAccessFile RandomAccessFile 95.848
BufferedInputStream + DataInputStream BufferedOutputStream + DataOutputStream 2.935
BufferedRandomAccessFile BufferedOutputStream + DataOutputStream 2.813
BufferedRandomAccessFile BufferedRandomAccessFile 2.453
BufferedRandomAccessFile优 BufferedRandomAccessFile优 2.197

可见优化尽管不明显，还是比未优化前快了一些，也许这种效果在老式机上会更明显。

以上比较的是顺序存取，即使是随机存取，在绝大多数情况下也不止一个BYTE，所以缓冲机制依然有效。而一般的顺序存取类要实现随机存取就不怎么容易了。


需要完善的地方

提供文件追加功能：

  1. public boolean append(byte bw) throws IOException {
  2. return this.write(bw, this.fileendpos + 1);
  3. }

提供文件当前位置修改功能：

  1. public boolean write(byte bw) throws IOException {
  2. return this.write(bw, this.curpos);
  3. }

返回文件长度（由于BUF读写的原因，与原来的RandomAccessFile类有所不同）：

  1. public long length() throws IOException {
  2. return this.max(this.fileendpos + 1, this.initfilelen);
  3. }

返回文件当前指针（由于是通过BUF读写的原因，与原来的RandomAccessFile类有所不同）：

  1. public long getFilePointer() throws IOException {
  2. return this.curpos;
  3. }

提供对当前位置的多个字节的缓冲写功能：

  1. public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {
  2. long writeendpos = this.curpos + len - 1;
  3. if (writeendpos <= this.bufendpos) { // b[] in cur buf
  4. System.arraycopy(b, off, this.buf, (int)(this.curpos - this.bufstartpos), len);
  5. this.bufdirty = true;
  6. this.bufusedsize = (int)(writeendpos - this.bufstartpos + 1);
  7. } else { // b[] not in cur buf
  8. super.seek(this.curpos);
  9. super.write(b, off, len);
  10. }
  11. if (writeendpos > this.fileendpos)
  12. this.fileendpos = writeendpos;
  13. this.seek(writeendpos+1);
  14. }
  15. public void write(byte b[]) throws IOException {
  16. this.write(b, 0, b.length);
  17. }

提供对当前位置的多个字节的缓冲读功能：

  1. public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
  2. long readendpos = this.curpos + len - 1;
  3. if (readendpos <= this.bufendpos && readendpos <= this.fileendpos ) { // read in buf
  4. System.arraycopy(this.buf, (int)(this.curpos - this.bufstartpos), b, off, len);
  5. } else { // read b[] size > buf[]
  6. if (readendpos > this.fileendpos) { // read b[] part in file
  7. len = (int)(this.length() - this.curpos + 1);
  8. }
  9. super.seek(this.curpos);
  10. len = super.read(b, off, len);
  11. readendpos = this.curpos + len - 1;
  12. }
  13. this.seek(readendpos + 1);
  14. return len;
  15. }
  16. public int read(byte b[]) throws IOException {
  17. return this.read(b, 0, b.length);
  18. }
  19. public void setLength(long newLength) throws IOException {
  20. if (newLength > 0) {
  21. this.fileendpos = newLength - 1;
  22. } else {
  23. this.fileendpos = 0;
  24. }
  25. super.setLength(newLength);
  26. }
  27. public void close() throws IOException {
  28. this.flushbuf();
  29. super.close();
  30. }

至此完善工作基本完成，试一下新增的多字节读/写功能，通过同时读/写1024个字节，来COPY一个12兆的文件，（这里牵涉到读和写，用完善后BufferedRandomAccessFile试一下读/写的速度）：

读 写 耗用时间（秒）
RandomAccessFile RandomAccessFile 95.848
BufferedInputStream + DataInputStream BufferedOutputStream + DataOutputStream 2.935
BufferedRandomAccessFile BufferedOutputStream + DataOutputStream 2.813
BufferedRandomAccessFile BufferedRandomAccessFile 2.453
BufferedRandomAccessFile优 BufferedRandomAccessFile优 2.197
BufferedRandomAccessFile完 BufferedRandomAccessFile完 0.401


与MappedByteBuffer+RandomAccessFile的对比？

JDK1.4+提供了NIO类
，其中MappedByteBuffer类用于映射缓冲，也可以映射随机文件访问，可见JAVA设计者也看到了RandomAccessFile的问题，
并加以改进。怎么通过MappedByteBuffer+RandomAccessFile拷贝文件呢？下面就是测试程序的主要部分：

  1. RandomAccessFile rafi = new RandomAccessFile(SrcFile, "r");
  2. RandomAccessFile rafo = new RandomAccessFile(DesFile, "rw");
  3. FileChannel fci = rafi.getChannel();
  4. FileChannel fco = rafo.getChannel();
  5. long size = fci.size();
  6. MappedByteBuffer mbbi = fci.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, size);
  7. MappedByteBuffer mbbo = fco.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, size);
  8. long start = System.currentTimeMillis();
  9. for (int i = 0; i < size; i++) {
  10. byte b = mbbi.get(i);
  11. mbbo.put(i, b);
  12. }
  13. fcin.close();
  14. fcout.close();
  15. rafi.close();
  16. rafo.close();
  17. System.out.println("Spend: "+(double)(System.currentTimeMillis()-start) / 1000 + "s");

试一下JDK1.4的映射缓冲读/写功能，逐字节COPY一个12兆的文件，（这里牵涉到读和写）：

读 写 耗用时间（秒）
RandomAccessFile RandomAccessFile 95.848
BufferedInputStream + DataInputStream BufferedOutputStream + DataOutputStream 2.935
BufferedRandomAccessFile BufferedOutputStream + DataOutputStream 2.813
BufferedRandomAccessFile BufferedRandomAccessFile 2.453
BufferedRandomAccessFile优 BufferedRandomAccessFile优 2.197
BufferedRandomAccessFile完 BufferedRandomAccessFile完 0.401
MappedByteBuffer+ RandomAccessFile MappedByteBuffer+ RandomAccessFile 1.209

确实不错，看来NIO有了极大的进步。建议采用 MappedByteBuffer+RandomAccessFile的方式。

《摘自：http://blog.csdn.net/jiangxinyu/article/details/7885518》

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