Java IO的RandomAccessFile的使用

Levy_X 2017-05-29

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現(xiàn)有如下的一個需求，向已存在1G數(shù)據(jù)的txt文本里末尾追加一行文字，內(nèi)容如下“Lucene是一款非常優(yōu)秀的全文檢索庫”?？赡艽蠖鄶?shù)朋友會覺得這個需求很easy，說實話，確實easy，然后XXX君開始實現(xiàn)了，直接使用Java中的流讀取了txt文本里原來所有的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成字符串后，然后拼接了“Lucene是一款非常優(yōu)秀的全文檢索庫”，又寫回文本里了，至此，大功告成。后來需求改了，向5G數(shù)據(jù)的txt文本里追加了，結(jié)果XXX君傻了，他內(nèi)存只有4G，如果強(qiáng)制讀取所有的數(shù)據(jù)并追加，會報內(nèi)存溢出的異常。

其實上面的需求很簡單，如果我們使用JAVA IO體系中的RandomAccessFile類來完成的話，可以實現(xiàn)零內(nèi)存追加。其實這就是支持任意位置讀寫類的強(qiáng)大之處。

在這之前，散仙還是喜歡先啰嗦的介紹下RandomAccessFile這個類，RandomAccessFile是Java中輸入，輸出流體系中功能最豐富的文件內(nèi)容訪問類，它提供很多方法來操作文件，包括讀寫支持，與普通的IO流相比，它最大的特別之處就是支持任意訪問的方式，程序可以直接跳到任意地方來讀寫數(shù)據(jù)。

如果我們只希望訪問文件的部分內(nèi)容，而不是把文件從頭讀到尾，使用RandomAccessFile將會帶來更簡潔的代碼以及更好的性能。

下面來看下RandomAccessFile類中比較重要的2個方法，其他的和普通IO類似，在這里，就不詳細(xì)說明了。

方法名	作用
getFilePointer()	返回文件記錄指針的當(dāng)前位置
seek(long pos)	將文件記錄指針定位到pos的位置

下面散仙給出示例，分析下怎么使用RandomAccessFile
首先，我們先看下散仙要操作的文本文件的內(nèi)容截圖。

功能one，讀取任意位置的數(shù)據(jù)，代碼如下

Java代碼

/**
* 讀的方法
* @param path 文件路徑
* @param pointe 指針位置
* **/
public static void randomRed(String path,int pointe){
try{
//RandomAccessFile raf=new RandomAccessFile(new File("D:\\3\\test.txt"), "r");
/**
* model各個參數(shù)詳解
* r 代表以只讀方式打開指定文件
* rw 以讀寫方式打開指定文件
* rws 讀寫方式打開，并對內(nèi)容或元數(shù)據(jù)都同步寫入底層存儲設(shè)備
* rwd 讀寫方式打開，對文件內(nèi)容的更新同步更新至底層存儲設(shè)備
*
* **/
RandomAccessFile raf=new RandomAccessFile(path, "r");
//獲取RandomAccessFile對象文件指針的位置，初始位置是0
System.out.println("RandomAccessFile文件指針的初始位置:"+raf.getFilePointer());
raf.seek(pointe);//移動文件指針位置
byte[] buff=new byte[1024];
//用于保存實際讀取的字節(jié)數(shù)
int hasRead=0;
//循環(huán)讀取
while((hasRead=raf.read(buff))>0){
//打印讀取的內(nèi)容,并將字節(jié)轉(zhuǎn)為字符串輸入
System.out.println(new String(buff,0,hasRead));
}
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}

測試代碼

Java代碼

public static void main(String[] args) {
String path="D:\\3\\test.txt";
int seekPointer=20;
randomRed(path,seekPointer);//讀取的方法
//randomWrite(path);//追加寫的方法
//insert(path, 33, "\nlucene是一個優(yōu)秀的全文檢索庫");
}

運行效果：

Java代碼

RandomAccessFile文件指針的初始位置:0
is a teacher
hadoop is perfect

功能two，追加數(shù)據(jù)，代碼如下

Java代碼

/**
* 追加方式
* 寫的方法
* @param path 文件路徑
* ***/
public static void randomWrite(String path){
try{
/**以讀寫的方式建立一個RandomAccessFile對象**/
RandomAccessFile raf=new RandomAccessFile(path, "rw");
//將記錄指針移動到文件最后
raf.seek(raf.length());
raf.write("我是追加的 \r\n".getBytes());
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}

測試代碼

Java代碼

public static void main(String[] args) {
String path="D:\\3\\test.txt";
//int seekPointer=20;
// randomRed(path,seekPointer);//讀取的方法
randomWrite(path);//追加寫的方法
//insert(path, 33, "\nlucene是一個優(yōu)秀的全文檢索庫");
}

運行效果：

功能three，任意位置插入數(shù)據(jù)，代碼如下

Java代碼

/**
* 實現(xiàn)向指定位置
* 插入數(shù)據(jù)
* @param fileName 文件名
* @param points 指針位置
* @param insertContent 插入內(nèi)容
* **/
public static void insert(String fileName,long points,String insertContent){
try{
File tmp=File.createTempFile("tmp", null);
tmp.deleteOnExit();//在JVM退出時刪除
RandomAccessFile raf=new RandomAccessFile(fileName, "rw");
//創(chuàng)建一個臨時文件夾來保存插入點后的數(shù)據(jù)
FileOutputStream tmpOut=new FileOutputStream(tmp);
FileInputStream tmpIn=new FileInputStream(tmp);
raf.seek(points);
/**將插入點后的內(nèi)容讀入臨時文件夾**/
byte [] buff=new byte[1024];
//用于保存臨時讀取的字節(jié)數(shù)
int hasRead=0;
//循環(huán)讀取插入點后的內(nèi)容
while((hasRead=raf.read(buff))>0){
// 將讀取的數(shù)據(jù)寫入臨時文件中
tmpOut.write(buff, 0, hasRead);
}
//插入需要指定添加的數(shù)據(jù)
raf.seek(points);//返回原來的插入處
//追加需要追加的內(nèi)容
raf.write(insertContent.getBytes());
//最后追加臨時文件中的內(nèi)容
while((hasRead=tmpIn.read(buff))>0){
raf.write(buff,0,hasRead);
}
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}

測試代碼

Java代碼

public static void main(String[] args) {
String path="D:\\3\\test.txt";
//int seekPointer=20;
// randomRed(path,seekPointer);//讀取的方法
// randomWrite(path);//追加寫的方法
insert(path, 33, "\nlucene是一個優(yōu)秀的全文檢索庫");
}

運行效果：

至此，RandomAccessFile類的幾個功能，散仙在代碼中已給出實現(xiàn)了，現(xiàn)在回到本文開始前的提的那個需求，用RandomAccessFile類就可以輕而易舉的完成了，另外需要注意的是，向指定位置插入數(shù)據(jù)，是散仙自己改造的功能，RandomAccessFile并不直接支持，需要新建一個緩沖區(qū)臨時空間，存數(shù)據(jù)，然后在寫，因為一旦數(shù)據(jù)量上了級別，在任意位置插入數(shù)據(jù)，是很耗內(nèi)存的，這個也就是為什么hadoop的HDFS文件系統(tǒng)，只支持append的方式，而沒有提供修改的操作。

另外我們可以用RandomAccessFile這個類，來實現(xiàn)一個多線程斷點下載的功能，用過下載工具的朋友們都知道，下載前都會建立兩個臨時文件，一個是與被下載文件大小相同的空文件，另一個是記錄文件指針的位置文件，每次暫停的時候，都會保存上一次的指針，然后斷點下載的時候，會繼續(xù)從上一次的地方下載，從而實現(xiàn)斷點下載或上傳的功能，有興趣的朋友們可以自己實現(xiàn)下。