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  • java 读写文件

    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:

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

    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:

    package com.sty.tools.fileutil;
    
    import java.io.File;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.FileOutputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStreamReader;
    
    public class FileOperatorTest {
        /**
         * @param args
         */
        public static void main(String[] args) {
            // TODO Auto-generated method stub
            // file(内存)----输入流---->【程序】----输出流---->file(内存)
            
            String path="d:\temp\";
            String fileName="addfile.txt";
            //File file = new File("d:\temp\addfile.txt");
            
            File file = createFile2(path,fileName);
    
            // 向文件写入内容(输出流)
            String str = "亲爱的小南瓜!";
            byte bt[] = new byte[1024];
            bt = str.getBytes();
            try {
                FileOutputStream in = new FileOutputStream(file);
                try {
                    in.write(bt, 0, bt.length);
                    in.close();
                    // boolean success=true;
                    // System.out.println("写入文件成功");
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            } catch (FileNotFoundException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                // 读取文件内容 (输入流)
                FileInputStream out = new FileInputStream(file);
                InputStreamReader isr = new InputStreamReader(out);
                int ch = 0;
                while ((ch = isr.read()) != -1) {
                    System.out.print((char) ch);
                }
            } catch (Exception e) {
                // TODO: handle exception
            }
        }
        
        public static File createFile(String path,String fileName){
            File folder = new File(path);
            if(!folder.exists()){
                folder.mkdir();
            }
            File file = new File(path+fileName);
            if(!file.exists()){
                try {
                    file.createNewFile();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            return file;
        }
        
        public static File createFile2(String path,String fileName){
            File file = new File(path,fileName);
            file.getParentFile().mkdirs();
            if(!file.exists()){
                try {
                    file.createNewFile();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            return file;
        }
    }

    java中多种方式读文件

    [java] view plaincopy
     
    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. /** 
    7.  * 将内容追加到文件尾部 
    8.  */  
    9. public class AppendToFile {  
    10.     /** 
    11.      * A方法追加文件:使用RandomAccessFile 
    12.      *  
    13.      * @param fileName 
    14.      *            文件名 
    15.      * @param content 
    16.      *            追加的内容 
    17.      */  
    18.     public static void appendMethodA(String fileName,  
    19.   
    20.     String content) {  
    21.         try {  
    22.             // 打开一个随机访问文件流,按读写方式  
    23.             RandomAccessFile randomFile = new RandomAccessFile(fileName, "rw");  
    24.             // 文件长度,字节数  
    25.             long fileLength = randomFile.length();  
    26.             // 将写文件指针移到文件尾。  
    27.             randomFile.seek(fileLength);  
    28.             randomFile.writeBytes(content);  
    29.             randomFile.close();  
    30.         } catch (IOException e) {  
    31.             e.printStackTrace();  
    32.         }  
    33.     }  
    34.   
    35.     /** 
    36.      * B方法追加文件:使用FileWriter 
    37.      *  
    38.      * @param fileName 
    39.      * @param content 
    40.      */  
    41.     public static void appendMethodB(String fileName, String content) {  
    42.         try {  
    43.             // 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  
    44.             FileWriter writer = new FileWriter(fileName, true);  
    45.             writer.write(content);  
    46.             writer.close();  
    47.         } catch (IOException e) {  
    48.             e.printStackTrace();  
    49.         }  
    50.     }  
    51.   
    52.     public static void main(String[] args) {  
    53.         String fileName = "C:/temp/newTemp.txt";  
    54.         String content = "new append!";  
    55.         // 按方法A追加文件  
    56.         AppendToFile.appendMethodA(fileName, content);  
    57.         AppendToFile.appendMethodA(fileName, "append end. n");  
    58.         // 显示文件内容  
    59.         ReadFromFile.readFileByLines(fileName);  
    60.         // 按方法B追加文件  
    61.         AppendToFile.appendMethodB(fileName, content);  
    62.         AppendToFile.appendMethodB(fileName, "append end. n");  
    63.         // 显示文件内容  
    64.         ReadFromFile.readFileByLines(fileName);  
    65.     }  
    66. }  

    1、判断文件是否存在,不存在创建文件

    [java] view plaincopy
     
    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

    [java] view plaincopy
     
    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

    package com.sty.tools.fileutil;
    
    //------------------参考资料---------------------------------
    //
    //1、按字节读取文件内容
    //2、按字符读取文件内容 (此可以避免乱码问题)
    //3、按行读取文件内容  
    //4、随机读取文件内容
    
    import java.io.BufferedReader;
    import java.io.File;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileReader;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStream;
    import java.io.InputStreamReader;
    import java.io.RandomAccessFile;
    import java.io.Reader;
    
    public class ReadFromFile {
        /**
         * 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。
         * 
         * @param fileName
         *            文件的名
         */
        public static void readFileByBytes(String fileName) {
            File file = new File(fileName);
            InputStream in = null;
            try {
                System.out.println("以字节为单位读取文件内容,一次读一个字节:");
                // 一次读一个字节
                in = new FileInputStream(file);
                int tempbyte;
                while ((tempbyte = in.read()) != -1) {
                    System.out.write(tempbyte);
                }
                in.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
                return;
            }
            try {
                System.out.println("以字节为单位读取文件内容,一次读多个字节:");
                // 一次读多个字节
                byte[] tempbytes = new byte[100];
                int byteread = 0;
                in = new FileInputStream(fileName);
                ReadFromFile.showAvailableBytes(in);
                // 读入多个字节到字节数组中,byteread为一次读入的字节数
                while ((byteread = in.read(tempbytes)) != -1) {
                    System.out.write(tempbytes, 0, byteread);
                }
            } catch (Exception e1) {
                e1.printStackTrace();
            } finally {
                if (in != null) {
                    try {
                        in.close();
                    } catch (IOException e1) {
                    }
                }
            }
        }
    
        /**
         * 以字符为单位读取文件,常用于读文本,数字等类型的文件
         * 
         * @param fileName
         *            文件名
         */
        public static void readFileByChars(String fileName) {
            File file = new File(fileName);
            Reader reader = null;
            try {
                System.out.println("以字符为单位读取文件内容,一次读一个字节:");
                // 一次读一个字符
                reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(file),"gbk");
                int tempchar;
                while ((tempchar = reader.read()) != -1) {
                    // 对于windows下,rn这两个字符在一起时,表示一个换行。
                    // 但如果这两个字符分开显示时,会换两次行。
                    // 因此,屏蔽掉r,或者屏蔽n。否则,将会多出很多空行。
                    if (((char) tempchar) != 'r') {
                        System.out.print((char) tempchar);
                    }
                }
                reader.close();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                System.out.println("以字符为单位读取文件内容,一次读多个字节:");
                // 一次读多个字符
                char[] tempchars = new char[30];
                int charread = 0;
                reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(fileName),"gbk");
                // 读入多个字符到字符数组中,charread为一次读取字符数
                while ((charread = reader.read(tempchars)) != -1) {
                    // 同样屏蔽掉r不显示
                    if ((charread == tempchars.length)
                            && (tempchars[tempchars.length - 1] != 'r')) {
                        System.out.print(tempchars);
                    } else {
                        for (int i = 0; i < charread; i++) {
                            if (tempchars[i] == 'r') {
                                continue;
                            } else {
                                System.out.print(tempchars[i]);
                            }
                        }
                    }
                }
            } catch (Exception e1) {
                e1.printStackTrace();
            } finally {
                if (reader != null) {
                    try {
                        reader.close();
                    } catch (IOException e1) {
                    }
                }
            }
        }
    
        /**
         * 以行为单位读取文件,常用于读面向行的格式化文件
         * 
         * @param fileName
         *            文件名
         */
        public static void readFileByLines(String fileName) {
            File file = new File(fileName);
            BufferedReader reader = null;
            try {
                System.out.println("以行为单位读取文件内容,一次读一整行:");
                reader = new BufferedReader(new FileReader(file));
                String tempString = null;
                int line = 1;
                // 一次读入一行,直到读入null为文件结束
                while ((tempString = reader.readLine()) != null) {
                    // 显示行号
                    System.out.println("line " + line + ": " + tempString);
                    line++;
                }
                reader.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                if (reader != null) {
                    try {
                        reader.close();
                    } catch (IOException e1) {
                    }
                }
            }
        }
    
        /**
         * 随机读取文件内容
         * 
         * @param fileName
         *            文件名
         */
        public static void readFileByRandomAccess(String fileName) {
            RandomAccessFile randomFile = null;
            try {
                System.out.println("随机读取一段文件内容:");
                // 打开一个随机访问文件流,按只读方式
                randomFile = new RandomAccessFile(fileName, "r");
                // 文件长度,字节数
                long fileLength = randomFile.length();
                // 读文件的起始位置
                int beginIndex = (fileLength > 4) ? 4 : 0;
                // 将读文件的开始位置移到beginIndex位置。
                randomFile.seek(beginIndex);
                byte[] bytes = new byte[10];
                int byteread = 0;
                // 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。
                // 将一次读取的字节数赋给byteread
                while ((byteread = randomFile.read(bytes)) != -1) {
                    System.out.write(bytes, 0, byteread);
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                if (randomFile != null) {
                    try {
                        randomFile.close();
                    } catch (IOException e1) {
                    }
                }
            }
        }
    
        /**
         * 显示输入流中还剩的字节数
         * 
         * @param in
         */
        private static void showAvailableBytes(InputStream in) {
            try {
                System.out.println("当前字节输入流中的字节数为:" + in.available());
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            String fileName = "E:\桌面文件备份2015年6月11日104137\centOS命令.txt";
            //ReadFromFile.readFileByBytes(fileName);
            ReadFromFile.readFileByChars(fileName);
            //ReadFromFile.readFileByLines(fileName);
            //ReadFromFile.readFileByRandomAccess(fileName);
        }
    }
    //二、将内容追加到文件尾部  
    import java.io.FileWriter;  
    import java.io.IOException;  
    import java.io.RandomAccessFile;  
      
    /** 
     * 将内容追加到文件尾部 
     */  
    public class AppendToFile {  
        /** 
         * A方法追加文件:使用RandomAccessFile 
         *  
         * @param fileName 
         *            文件名 
         * @param content 
         *            追加的内容 
         */  
        public static void appendMethodA(String fileName,  
      
        String content) {  
            try {  
                // 打开一个随机访问文件流,按读写方式  
                RandomAccessFile randomFile = new RandomAccessFile(fileName, "rw");  
                // 文件长度,字节数  
                long fileLength = randomFile.length();  
                // 将写文件指针移到文件尾。  
                randomFile.seek(fileLength);  
                randomFile.writeBytes(content);  
                randomFile.close();  
            } catch (IOException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
      
        /** 
         * B方法追加文件:使用FileWriter 
         *  
         * @param fileName 
         * @param content 
         */  
        public static void appendMethodB(String fileName, String content) {  
            try {  
                // 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  
                FileWriter writer = new FileWriter(fileName, true);  
                writer.write(content);  
                writer.close();  
            } catch (IOException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
      
        public static void main(String[] args) {  
            String fileName = "C:/temp/newTemp.txt";  
            String content = "new append!";  
            // 按方法A追加文件  
            AppendToFile.appendMethodA(fileName, content);  
            AppendToFile.appendMethodA(fileName, "append end. n");  
            // 显示文件内容  
            ReadFromFile.readFileByLines(fileName);  
            // 按方法B追加文件  
            AppendToFile.appendMethodB(fileName, content);  
            AppendToFile.appendMethodB(fileName, "append end. n");  
            // 显示文件内容  
            ReadFromFile.readFileByLines(fileName);  
        }  
    }  

    java 写文件的三种方法比较

    package com.sty.tools.fileutil;
    
    import java.io.File;     
    import java.io.IOException;
    
    import java.io.FileOutputStream;     
      
    import java.io.*;     
    
    public class WriteFileTest { 
        
        public static void main(String[] args) {     
            FileOutputStream out = null;     
            FileOutputStream outSTr = null;     
            BufferedOutputStream Buff=null;     
            FileWriter fw = null;     
            int count=1000;//写文件行数     
            try {     
                out = new FileOutputStream(createFile("d://temp//","add.txt"));     
                long begin = System.currentTimeMillis();     
                for (int i = 0; i < count; i++) {     
                    out.write("测试java 文件操作
    ".getBytes());     
                }      
                out.close();      
                long end = System.currentTimeMillis();     
                System.out.println("FileOutputStream执行耗时:" + (end - begin) + " 豪秒"); 
                
                outSTr = new FileOutputStream(createFile("d://temp//","add1.txt"));     
                Buff=new BufferedOutputStream(outSTr);     
                long begin0 = System.currentTimeMillis();     
                for (int i = 0; i < count; i++) {     
                    Buff.write("测试java 文件操作
    ".getBytes());     
                }     
                Buff.flush();     
                Buff.close();     
                long end0 = System.currentTimeMillis();     
                System.out.println("BufferedOutputStream执行耗时:" + (end0 - begin0) + " 豪秒");
                
                fw = new FileWriter(createFile("d://temp//","add2.txt"));     
                long begin3 = System.currentTimeMillis();     
                for (int i = 0; i < count; i++) {     
                    fw.write("测试java 文件操作
    ");     
                }      
                fw.close();     
                long end3 = System.currentTimeMillis();     
                System.out.println("FileWriter执行耗时:" + (end3 - begin3) + " 豪秒");     
            } catch (Exception e) {     
                e.printStackTrace();     
            }     
            finally {     
                try {     
                    fw.close();     
                    Buff.close();     
                    outSTr.close();     
                    out.close();     
                } catch (Exception e) {     
                    e.printStackTrace();     
                }     
            }     
        }  
        
        public static File createFile(String path,String fileName){
            File folder = new File(path);
            if(!folder.exists()){
                folder.mkdir();
            }
            File file = new File(path+fileName);
            if(!file.exists()){
                try {
                    file.createNewFile();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            return file;
        }
    }  

    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

     

    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。

    /** 
     * 往文件中依次写入3名员工的信息, 
     * 每位员工有姓名和员工两个字段 然后按照 
     * 第二名,第一名,第三名的先后顺序读取员工信息 
     */  
    import java.io.File;  
    import java.io.RandomAccessFile;  
      
    public class RandomAccessFileTest {  
        public static void main(String[] args) throws Exception {  
            Employee e1 = new Employee(23, "张三");  
            Employee e2 = new Employee(24, "lisi");  
            Employee e3 = new Employee(25, "王五");  
            File file = new File("employee.txt");  
            if (!file.exists()) {  
                file.createNewFile();  
            }  
            // 一个中文占两个字节 一个英文字母占一个字节  
            // 整形 占的字节数目 跟cpu位长有关 32位的占4个字节  
            RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, "rw");  
            randomAccessFile.writeChars(e1.getName());  
            randomAccessFile.writeInt(e1.getAge());  
            randomAccessFile.writeChars(e2.getName());  
            randomAccessFile.writeInt(e2.getAge());  
            randomAccessFile.writeChars(e3.getName());  
            randomAccessFile.writeInt(e3.getAge());  
            randomAccessFile.close();  
      
            RandomAccessFile raf2 = new RandomAccessFile(file, "r");  
            raf2.skipBytes(Employee.LEN * 2 + 4);  
            String strName2 = "";  
            for (int i = 0; i < Employee.LEN; i++) {  
                strName2 = strName2 + raf2.readChar();  
            }  
            int age2 = raf2.readInt();  
            System.out.println("strName2 = " + strName2.trim());  
            System.out.println("age2 = " + age2);  
      
            raf2.seek(0);  
            String strName1 = "";  
            for (int i = 0; i < Employee.LEN; i++) {  
                strName1 = strName1 + raf2.readChar();  
            }  
            int age1 = raf2.readInt();  
            System.out.println("strName1 = " + strName1.trim());  
            System.out.println("age1 = " + age1);  
      
            raf2.skipBytes(Employee.LEN * 2 + 4);  
            String strName3 = "";  
            for (int i = 0; i < Employee.LEN; i++) {  
                strName3 = strName3 + raf2.readChar();  
            }  
            int age3 = raf2.readInt();  
            System.out.println("strName3 = " + strName3.trim());  
            System.out.println("age3 = " + age3);  
        }  
    }  
      
    class Employee {  
        // 年龄  
        public int age;  
        // 姓名  
        public String name;  
        // 姓名的长度  
        public static final int LEN = 8;  
      
        public Employee(int age, String name) {  
            this.age = age;  
      
            // 对name字符长度的一个处理  
            if (name.length() > LEN) {  
                name = name.substring(0, LEN);  
            } else {  
                while (name.length() < LEN) {  
                    name = name + "/u0000";  
                }  
            }  
            this.name = name;  
        }  
      
        public int getAge() {  
            return age;  
        }  
      
        public String getName() {  
            return name;  
        }  
      
    }  

    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)。

     

    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]

    public class RandomAccessFile implements DataOutput, DataInput {  
        public final byte readByte() throws IOException {  
            int ch = this.read();  
            if (ch < 0)  
                throw new EOFException();  
            return (byte)(ch);  
        }  
        public native int read() throws IOException;   
        public final void writeByte(int v) throws IOException {  
            write(v);  
        }   
        public native void write(int b) throws IOException;   
    }  

    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]

     

    public class BufferedInputStream extends FilterInputStream {  
        private static int defaultBufferSize = 2048;   
        protected byte buf[]; // 建立读缓存区  
        public BufferedInputStream(InputStream in, int size) {  
            super(in);          
            if (size <= 0) {  
                throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");  
            }  
            buf = new byte[size];  
        }  
        public synchronized int read() throws IOException {  
            ensureOpen();  
            if (pos >= count) {  
                fill();  
                if (pos >= count)  
                    return -1;  
            }  
            return buf[pos++] & 0xff; // 直接从BUF[]中读取  
        }   
        private void fill() throws IOException {  
        if (markpos < 0)  
            pos = 0;        /* no mark: throw away the buffer */  
        else if (pos >= buf.length)  /* no room left in buffer */  
            if (markpos > 0) {   /* can throw away early part of the buffer */  
            int sz = pos - markpos;  
            System.arraycopy(buf, markpos, buf, 0, sz);  
            pos = sz;  
            markpos = 0;  
            } else if (buf.length >= marklimit) {  
            markpos = -1;   /* buffer got too big, invalidate mark */  
            pos = 0;    /* drop buffer contents */  
            } else {        /* grow buffer */  
            int nsz = pos * 2;  
            if (nsz > marklimit)  
                nsz = marklimit;  
            byte nbuf[] = new byte[nsz];  
            System.arraycopy(buf, 0, nbuf, 0, pos);  
            buf = nbuf;  
            }  
        count = pos;  
        int n = in.read(buf, pos, buf.length - pos);  
        if (n > 0)  
            count = n + pos;  
        }  
    }  

    1.3.[BufferedOutputStream]

     

    public class BufferedOutputStream extends FilterOutputStream {  
       protected byte buf[]; // 建立写缓存区  
       public BufferedOutputStream(OutputStream out, int size) {  
            super(out);  
            if (size <= 0) {  
                throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");  
            }  
            buf = new byte[size];  
        }   
    public synchronized void write(int b) throws IOException {  
            if (count >= buf.length) {  
                flushBuffer();  
            }  
            buf[count++] = (byte)b; // 直接从BUF[]中读取  
       }  
       private void flushBuffer() throws IOException {  
            if (count > 0) {  
                out.write(buf, 0, count);  
                count = 0;  
            }  
       }  
    }  

    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:

     
    public class BufferedRandomAccessFile extends RandomAccessFile {  
    //  byte read(long pos):读取当前文件POS位置所在的字节  
    //  bufstartpos、bufendpos代表BUF映射在当前文件的首/尾偏移地址。  
    //  curpos指当前类文件指针的偏移地址。  
        public byte read(long pos) throws IOException {  
            if (pos < this.bufstartpos || pos > this.bufendpos ) {  
                this.flushbuf();  
                this.seek(pos);  
                if ((pos < this.bufstartpos) || (pos > this.bufendpos))   
                    throw new IOException();  
            }  
            this.curpos = pos;  
            return this.buf[(int)(pos - this.bufstartpos)];  
        }  
    // void flushbuf():bufdirty为真,把buf[]中尚未写入磁盘的数据,写入磁盘。  
        private void flushbuf() throws IOException {  
            if (this.bufdirty == true) {  
                if (super.getFilePointer() != this.bufstartpos) {  
                    super.seek(this.bufstartpos);  
                }  
                super.write(this.buf, 0, this.bufusedsize);  
                this.bufdirty = false;  
            }  
        }  
    // 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。  
        public void seek(long pos) throws IOException {  
            if ((pos < this.bufstartpos) || (pos > this.bufendpos)) { // seek pos not in buf  
                this.flushbuf();  
                if ((pos >= 0) && (pos <= this.fileendpos) && (this.fileendpos != 0)) {   // seek pos in file (file length > 0)  
                      this.bufstartpos =  pos * bufbitlen / bufbitlen;  
                      this.bufusedsize = this.fillbuf();  
                } else if (((pos == 0) && (this.fileendpos == 0)) || (pos == this.fileendpos + 1)) {   // seek pos is append pos  
                    this.bufstartpos = pos;  
                    this.bufusedsize = 0;  
                }  
                this.bufendpos = this.bufstartpos + this.bufsize - 1;  
            }  
            this.curpos = pos;  
        }  
    // int fillbuf():根据bufstartpos,填充buf[]。  
        private int fillbuf() throws IOException {  
            super.seek(this.bufstartpos);  
            this.bufdirty = false;  
            return super.read(this.buf);  
        }  
    }  

    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):

    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:

    // boolean write(byte bw, long pos):向当前文件POS位置写入字节BW。  
    // 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。  
    // fileendpos:指示当前文件的尾偏移地址,主要考虑到追加因素  
        public boolean write(byte bw, long pos) throws IOException {  
            if ((pos >= this.bufstartpos) && (pos <= this.bufendpos)) { // write pos in buf  
                this.buf[(int)(pos - this.bufstartpos)] = bw;  
                this.bufdirty = true;  
                if (pos == this.fileendpos + 1) { // write pos is append pos  
                    this.fileendpos++;  
                    this.bufusedsize++;  
                }  
            } else { // write pos not in buf  
                this.seek(pos);  
                if ((pos >= 0) && (pos <= this.fileendpos) && (this.fileendpos != 0)) { // write pos is modify file  
                    this.buf[(int)(pos - this.bufstartpos)] = bw;  
                } else if (((pos == 0) && (this.fileendpos == 0)) || (pos == this.fileendpos + 1)) { // write pos is append pos  
                    this.buf[0] = bw;  
                    this.fileendpos++;  
                    this.bufusedsize = 1;  
                } else {  
                    throw new IndexOutOfBoundsException();  
                }  
                this.bufdirty = true;  
            }  
            this.curpos = pos;  
            return true;  
        }  
          

    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):

    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:

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

    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):

    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:

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

    提供文件当前位置修改功能:

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

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

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

    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):

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

    提供对当前位置的多个字节的缓冲写功能:

    public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {  
            long writeendpos = this.curpos + len - 1;  
            if (writeendpos <= this.bufendpos) { // b[] in cur buf  
                System.arraycopy(b, off, this.buf, (int)(this.curpos - this.bufstartpos), len);  
                this.bufdirty = true;  
                this.bufusedsize = (int)(writeendpos - this.bufstartpos + 1);  
            } else { // b[] not in cur buf  
                super.seek(this.curpos);  
                super.write(b, off, len);  
            }  
            if (writeendpos > this.fileendpos)  
                this.fileendpos = writeendpos;  
            this.seek(writeendpos+1);  
    }  
    public void write(byte b[]) throws IOException {  
            this.write(b, 0, b.length);  
    }  

    提供对当前位置的多个字节的缓冲读功能:

    public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {  
        long readendpos = this.curpos + len - 1;  
        if (readendpos <= this.bufendpos && readendpos <= this.fileendpos ) { // read in buf  
            System.arraycopy(this.buf, (int)(this.curpos - this.bufstartpos), b, off, len);  
        } else { // read b[] size > buf[]  
        if (readendpos > this.fileendpos) { // read b[] part in file  
            len = (int)(this.length() - this.curpos + 1);  
        }  
           super.seek(this.curpos);  
           len = super.read(b, off, len);  
           readendpos = this.curpos + len - 1;  
       }  
           this.seek(readendpos + 1);  
           return len;  
    }  
    public int read(byte b[]) throws IOException {  
       return this.read(b, 0, b.length);  
    }  
    public void setLength(long newLength) throws IOException {  
       if (newLength > 0) {  
           this.fileendpos = newLength - 1;  
       } else {  
           this.fileendpos = 0;  
       }  
       super.setLength(newLength);  
    }  
          
    public void close() throws IOException {  
       this.flushbuf();  
       super.close();  
    }  

    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):

    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:

    RandomAccessFile rafi = new RandomAccessFile(SrcFile, "r");  
    RandomAccessFile rafo = new RandomAccessFile(DesFile, "rw");  
    FileChannel fci = rafi.getChannel();  
    FileChannel fco = rafo.getChannel();  
    long size = fci.size();  
    MappedByteBuffer mbbi = fci.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, size);  
    MappedByteBuffer mbbo = fco.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, size);  
    long start = System.currentTimeMillis();  
    for (int i = 0; i < size; i++) {  
        byte b = mbbi.get(i);  
        mbbo.put(i, b);  
    }  
    fcin.close();  
    fcout.close();  
    rafi.close();  
    rafo.close();  
    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):

    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。

    本文参考:http://blog.csdn.net/jiangxinyu/article/details/7885518

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