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  • 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：

    [java] view plaincopy
    1. FileReader fr = new FileReader("ming.txt");    
    2.   
    3. int ch = 0;    
    4.   
    5. while((ch = fr.read())!=-1 )   
    6.   
    7.   {     
    [java] view plaincopy
    1. System.out.print((char)ch);     
    [java] view plaincopy
    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:

    [java] view plaincopy
    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.   
    8. public class testFile {  
    9.     /** 
    10.      * @param args 
    11.      */  
    12.     public static void main(String[] args) {  
    13.         // TODO Auto-generated method stub  
    14.         // file(内存)----输入流---->【程序】----输出流---->file(内存)  
    15.         File file = new File("d:/temp", "addfile.txt");  
    16.         try {  
    17.             file.createNewFile(); // 创建文件  
    18.         } catch (IOException e) {  
    19.             // TODO Auto-generated catch block  
    20.             e.printStackTrace();  
    21.         }  
    22.   
    23.         // 向文件写入内容(输出流)  
    24.         String str = "亲爱的小南瓜！";  
    25.         byte bt[] = new byte[1024];  
    26.         bt = str.getBytes();  
    27.         try {  
    28.             FileOutputStream in = new FileOutputStream(file);  
    29.             try {  
    30.                 in.write(bt, 0, bt.length);  
    31.                 in.close();  
    32.                 // boolean success=true;  
    33.                 // System.out.println("写入文件成功");  
    34.             } catch (IOException e) {  
    35.                 // TODO Auto-generated catch block  
    36.                 e.printStackTrace();  
    37.             }  
    38.         } catch (FileNotFoundException e) {  
    39.             // TODO Auto-generated catch block  
    40.             e.printStackTrace();  
    41.         }  
    42.         try {  
    43.             // 读取文件内容 (输入流)  
    44.             FileInputStream out = new FileInputStream(file);  
    45.             InputStreamReader isr = new InputStreamReader(out);  
    46.             int ch = 0;  
    47.             while ((ch = isr.read()) != -1) {  
    48.                 System.out.print((char) ch);  
    49.             }  
    50.         } catch (Exception e) {  
    51.             // TODO: handle exception  
    52.         }  
    53.     }  
    54. }  


    java中多种方式读文件


    [java] view plaincopy
    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.   
    8. import java.io.BufferedReader;  
    9. import java.io.File;  
    10. import java.io.FileInputStream;  
    11. import java.io.FileReader;  
    12. import java.io.IOException;  
    13. import java.io.InputStream;  
    14. import java.io.InputStreamReader;  
    15. import java.io.RandomAccessFile;  
    16. import java.io.Reader;  
    17.   
    18. public class ReadFromFile {  
    19.     /** 
    20.      * 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。 
    21.      *  
    22.      * @param fileName 
    23.      *            文件的名 
    24.      */  
    25.     public static void readFileByBytes(String fileName) {  
    26.         File file = new File(fileName);  
    27.         InputStream in = null;  
    28.         try {  
    29.             System.out.println("以字节为单位读取文件内容，一次读一个字节：");  
    30.             // 一次读一个字节  
    31.             in = new FileInputStream(file);  
    32.             int tempbyte;  
    33.             while ((tempbyte = in.read()) != -1) {  
    34.                 System.out.write(tempbyte);  
    35.             }  
    36.             in.close();  
    37.         } catch (IOException e) {  
    38.             e.printStackTrace();  
    39.             return;  
    40.         }  
    41.         try {  
    42.             System.out.println("以字节为单位读取文件内容，一次读多个字节：");  
    43.             // 一次读多个字节  
    44.             byte[] tempbytes = new byte[100];  
    45.             int byteread = 0;  
    46.             in = new FileInputStream(fileName);  
    47.             ReadFromFile.showAvailableBytes(in);  
    48.             // 读入多个字节到字节数组中，byteread为一次读入的字节数  
    49.             while ((byteread = in.read(tempbytes)) != -1) {  
    50.                 System.out.write(tempbytes, 0, byteread);  
    51.             }  
    52.         } catch (Exception e1) {  
    53.             e1.printStackTrace();  
    54.         } finally {  
    55.             if (in != null) {  
    56.                 try {  
    57.                     in.close();  
    58.                 } catch (IOException e1) {  
    59.                 }  
    60.             }  
    61.         }  
    62.     }  
    63.   
    64.     /** 
    65.      * 以字符为单位读取文件，常用于读文本，数字等类型的文件 
    66.      *  
    67.      * @param fileName 
    68.      *            文件名 
    69.      */  
    70.     public static void readFileByChars(String fileName) {  
    71.         File file = new File(fileName);  
    72.         Reader reader = null;  
    73.         try {  
    74.             System.out.println("以字符为单位读取文件内容，一次读一个字节：");  
    75.             // 一次读一个字符  
    76.             reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(file));  
    77.             int tempchar;  
    78.             while ((tempchar = reader.read()) != -1) {  
    79.                 // 对于windows下，rn这两个字符在一起时，表示一个换行。  
    80.                 // 但如果这两个字符分开显示时，会换两次行。  
    81.                 // 因此，屏蔽掉r，或者屏蔽n。否则，将会多出很多空行。  
    82.                 if (((char) tempchar) != 'r') {  
    83.                     System.out.print((char) tempchar);  
    84.                 }  
    85.             }  
    86.             reader.close();  
    87.         } catch (Exception e) {  
    88.             e.printStackTrace();  
    89.         }  
    90.         try {  
    91.             System.out.println("以字符为单位读取文件内容，一次读多个字节：");  
    92.             // 一次读多个字符  
    93.             char[] tempchars = new char[30];  
    94.             int charread = 0;  
    95.             reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(fileName));  
    96.             // 读入多个字符到字符数组中，charread为一次读取字符数  
    97.             while ((charread = reader.read(tempchars)) != -1) {  
    98.                 // 同样屏蔽掉r不显示  
    99.                 if ((charread == tempchars.length)  
    100.                         && (tempchars[tempchars.length - 1] != 'r')) {  
    101.                     System.out.print(tempchars);  
    102.                 } else {  
    103.                     for (int i = 0; i < charread; i++) {  
    104.                         if (tempchars[i] == 'r') {  
    105.                             continue;  
    106.                         } else {  
    107.                             System.out.print(tempchars[i]);  
    108.                         }  
    109.                     }  
    110.                 }  
    111.             }  
    112.         } catch (Exception e1) {  
    113.             e1.printStackTrace();  
    114.         } finally {  
    115.             if (reader != null) {  
    116.                 try {  
    117.                     reader.close();  
    118.                 } catch (IOException e1) {  
    119.                 }  
    120.             }  
    121.         }  
    122.     }  
    123.   
    124.     /** 
    125.      * 以行为单位读取文件，常用于读面向行的格式化文件 
    126.      *  
    127.      * @param fileName 
    128.      *            文件名 
    129.      */  
    130.     public static void readFileByLines(String fileName) {  
    131.         File file = new File(fileName);  
    132.         BufferedReader reader = null;  
    133.         try {  
    134.             System.out.println("以行为单位读取文件内容，一次读一整行：");  
    135.             reader = new BufferedReader(new FileReader(file));  
    136.             String tempString = null;  
    137.             int line = 1;  
    138.             // 一次读入一行，直到读入null为文件结束  
    139.             while ((tempString = reader.readLine()) != null) {  
    140.                 // 显示行号  
    141.                 System.out.println("line " + line + ": " + tempString);  
    142.                 line++;  
    143.             }  
    144.             reader.close();  
    145.         } catch (IOException e) {  
    146.             e.printStackTrace();  
    147.         } finally {  
    148.             if (reader != null) {  
    149.                 try {  
    150.                     reader.close();  
    151.                 } catch (IOException e1) {  
    152.                 }  
    153.             }  
    154.         }  
    155.     }  
    156.   
    157.     /** 
    158.      * 随机读取文件内容 
    159.      *  
    160.      * @param fileName 
    161.      *            文件名 
    162.      */  
    163.     public static void readFileByRandomAccess(String fileName) {  
    164.         RandomAccessFile randomFile = null;  
    165.         try {  
    166.             System.out.println("随机读取一段文件内容：");  
    167.             // 打开一个随机访问文件流，按只读方式  
    168.             randomFile = new RandomAccessFile(fileName, "r");  
    169.             // 文件长度，字节数  
    170.             long fileLength = randomFile.length();  
    171.             // 读文件的起始位置  
    172.             int beginIndex = (fileLength > 4) ? 4 : 0;  
    173.             // 将读文件的开始位置移到beginIndex位置。  
    174.             randomFile.seek(beginIndex);  
    175.             byte[] bytes = new byte[10];  
    176.             int byteread = 0;  
    177.             // 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。  
    178.             // 将一次读取的字节数赋给byteread  
    179.             while ((byteread = randomFile.read(bytes)) != -1) {  
    180.                 System.out.write(bytes, 0, byteread);  
    181.             }  
    182.         } catch (IOException e) {  
    183.             e.printStackTrace();  
    184.         } finally {  
    185.             if (randomFile != null) {  
    186.                 try {  
    187.                     randomFile.close();  
    188.                 } catch (IOException e1) {  
    189.                 }  
    190.             }  
    191.         }  
    192.     }  
    193.   
    194.     /** 
    195.      * 显示输入流中还剩的字节数 
    196.      *  
    197.      * @param in 
    198.      */  
    199.     private static void showAvailableBytes(InputStream in) {  
    200.         try {  
    201.             System.out.println("当前字节输入流中的字节数为:" + in.available());  
    202.         } catch (IOException e) {  
    203.             e.printStackTrace();  
    204.         }  
    205.     }  
    206.   
    207.     public static void main(String[] args) {  
    208.         String fileName = "C:/temp/newTemp.txt";  
    209.         ReadFromFile.readFileByBytes(fileName);  
    210.         ReadFromFile.readFileByChars(fileName);  
    211.         ReadFromFile.readFileByLines(fileName);  
    212.         ReadFromFile.readFileByRandomAccess(fileName);  
    213.     }  
    214. }  
    [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

    [java] view plaincopy
    1. import java.io.File;     
    2.   
    3. import java.io.FileOutputStream;     
    4.   
    5. import java.io.*;     
    6.   
    7. public class FileTest {     
    8.   
    9.     public FileTest() {     
    10.   
    11.     }     
    12.   
    13.     public static void main(String[] args) {     
    14.   
    15.         FileOutputStream out = null;     
    16.   
    17.         FileOutputStream outSTr = null;     
    18.   
    19.         BufferedOutputStream Buff=null;     
    20.   
    21.         FileWriter fw = null;     
    22.   
    23.         int count=1000;//写文件行数     
    24.   
    25.         try {     
    26.   
    27.             out = new FileOutputStream(new File(“C:/add.txt”));     
    28.   
    29.             long begin = System.currentTimeMillis();     
    30.   
    31.             for (int i = 0; i < count; i++) {     
    32.   
    33.                 out.write(“测试java 文件操作 ”.getBytes());     
    34.   
    35.             }     
    36.   
    37.             out.close();     
    38.   
    39.             long end = System.currentTimeMillis();     
    40.   
    41.             System.out.println(“FileOutputStream执行耗时:” + (end - begin) + ” 豪秒”);     
    42.   
    43.             outSTr = new FileOutputStream(new File(“C:/add0.txt”));     
    44.   
    45.              Buff=new BufferedOutputStream(outSTr);     
    46.   
    47.             long begin0 = System.currentTimeMillis();     
    48.   
    49.             for (int i = 0; i < count; i++) {     
    50.   
    51.                 Buff.write(“测试java 文件操作 ”.getBytes());     
    52.   
    53.             }     
    54.   
    55.             Buff.flush();     
    56.   
    57.             Buff.close();     
    58.   
    59.             long end0 = System.currentTimeMillis();     
    60.   
    61.             System.out.println(“BufferedOutputStream执行耗时:” + (end0 - begin0) + ” 豪秒”);     
    62.   
    63.             fw = new FileWriter(“C:/add2.txt”);     
    64.   
    65.             long begin3 = System.currentTimeMillis();     
    66.   
    67.             for (int i = 0; i < count; i++) {     
    68.   
    69.                 fw.write(“测试java 文件操作 ”);     
    70.   
    71.             }     
    72.   
    73.                         fw.close();     
    74.   
    75.             long end3 = System.currentTimeMillis();     
    76.   
    77.             System.out.println(“FileWriter执行耗时:” + (end3 - begin3) + ” 豪秒”);     
    78.   
    79.         } catch (Exception e) {     
    80.   
    81.             e.printStackTrace();     
    82.   
    83.         }     
    84.   
    85.         finally {     
    86.   
    87.             try {     
    88.   
    89.                 fw.close();     
    90.   
    91.                 Buff.close();     
    92.   
    93.                 outSTr.close();     
    94.   
    95.                 out.close();     
    96.   
    97.             } catch (Exception e) {     
    98.   
    99.                 e.printStackTrace();     
    100.   
    101.             }     
    102.   
    103.         }     
    104.   
    105.     }     
    106.   
    107. }  


    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。

    [java] view plaincopy
    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.   
    9. public class RandomAccessFileTest {  
    10.     public static void main(String[] args) throws Exception {  
    11.         Employee e1 = new Employee(23, "张三");  
    12.         Employee e2 = new Employee(24, "lisi");  
    13.         Employee e3 = new Employee(25, "王五");  
    14.         File file = new File("employee.txt");  
    15.         if (!file.exists()) {  
    16.             file.createNewFile();  
    17.         }  
    18.         // 一个中文占两个字节 一个英文字母占一个字节  
    19.         // 整形 占的字节数目 跟cpu位长有关 32位的占4个字节  
    20.         RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, "rw");  
    21.         randomAccessFile.writeChars(e1.getName());  
    22.         randomAccessFile.writeInt(e1.getAge());  
    23.         randomAccessFile.writeChars(e2.getName());  
    24.         randomAccessFile.writeInt(e2.getAge());  
    25.         randomAccessFile.writeChars(e3.getName());  
    26.         randomAccessFile.writeInt(e3.getAge());  
    27.         randomAccessFile.close();  
    28.   
    29.         RandomAccessFile raf2 = new RandomAccessFile(file, "r");  
    30.         raf2.skipBytes(Employee.LEN * 2 + 4);  
    31.         String strName2 = "";  
    32.         for (int i = 0; i < Employee.LEN; i++) {  
    33.             strName2 = strName2 + raf2.readChar();  
    34.         }  
    35.         int age2 = raf2.readInt();  
    36.         System.out.println("strName2 = " + strName2.trim());  
    37.         System.out.println("age2 = " + age2);  
    38.   
    39.         raf2.seek(0);  
    40.         String strName1 = "";  
    41.         for (int i = 0; i < Employee.LEN; i++) {  
    42.             strName1 = strName1 + raf2.readChar();  
    43.         }  
    44.         int age1 = raf2.readInt();  
    45.         System.out.println("strName1 = " + strName1.trim());  
    46.         System.out.println("age1 = " + age1);  
    47.   
    48.         raf2.skipBytes(Employee.LEN * 2 + 4);  
    49.         String strName3 = "";  
    50.         for (int i = 0; i < Employee.LEN; i++) {  
    51.             strName3 = strName3 + raf2.readChar();  
    52.         }  
    53.         int age3 = raf2.readInt();  
    54.         System.out.println("strName3 = " + strName3.trim());  
    55.         System.out.println("age3 = " + age3);  
    56.     }  
    57. }  
    58.   
    59. class Employee {  
    60.     // 年龄  
    61.     public int age;  
    62.     // 姓名  
    63.     public String name;  
    64.     // 姓名的长度  
    65.     public static final int LEN = 8;  
    66.   
    67.     public Employee(int age, String name) {  
    68.         this.age = age;  
    69.   
    70.         // 对name字符长度的一个处理  
    71.         if (name.length() > LEN) {  
    72.             name = name.substring(0, LEN);  
    73.         } else {  
    74.             while (name.length() < LEN) {  
    75.                 name = name + "/u0000";  
    76.             }  
    77.         }  
    78.         this.name = name;  
    79.     }  
    80.   
    81.     public int getAge() {  
    82.         return age;  
    83.     }  
    84.   
    85.     public String getName() {  
    86.         return name;  
    87.     }  
    88.   
    89. }  

    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]

     

    Java代码  收藏代码
    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]

     

    Java代码  收藏代码
    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]

     

    Java代码  收藏代码
    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：

    Java代码  收藏代码
    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：

    Java代码  收藏代码
    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.     }  
    28.       

     

    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：

    Java代码  收藏代码
    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：

    Java代码  收藏代码
    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：

    Java代码  收藏代码
    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）：

    Java代码  收藏代码
    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）：

    Java代码  收藏代码
    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：

    Java代码  收藏代码
    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：

    Java代码  收藏代码
    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.       
    28. public void close() throws IOException {  
    29.    this.flushbuf();  
    30.    super.close();  
    31. }  
     

    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：

    Java代码  收藏代码
    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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