Java IO（二）——RandomAccessFile

一、RandomAccessFile

RandomAccessFile类可以说是Java语言中功能最为丰富的文件访问类，它提供了众多的文件访问方法。RandomAccessFile类支持"随机访问"方式，可以跳转到文件的任意位置处读写数据。要访问一个文件的时候，不想把文件从头读到尾，而是希望像访问一个数据库一样地访问一个文本文件，使用RandomAccessFile类是最佳选择。

RandomAccessFile对象类中有个位置指示器，指向当前读写处的位置，当读写n个字节后，文件指示器将指向这n个字节后的下一个字节处。刚打开文件时，文件指示器指向文件的开头处，可以移动文件指示器到新的位置，随后的读写将从新的位置开始。

RandomAccessFile类在文件随机（相对于顺序）读取时有很大的优势，但该类仅限于操作文件，不能访问其他得IO设备，如网络、内存映像等。

二、RandomAccessFile构造方法

RandomAccessFile类为用户提供了两种构造方法：

1、RandomAccessFile(File file, String mode)

2、RandomAccessFile(String name, String mode)

其实第二种构造方法也是new一个File出来再调用第一种构造方法，建议使用第一种构造方法，因为第一篇文章就说了File是IO的基础，有一个File不仅仅可以通过RandomAccessFile对文件进行操作，也可以通过File对象对文件进行操作。至于mode，Java给开发者提供了四种mode：

模    式	作    用
r	表示以只读方式打开，调用结果对象的任何write方法都将导致抛出IOException
rw	打开以便读取和写入，如果该文件尚不存在，则尝试创建该文件
rws	打开以便读取和写入，相对于"rw"，还要求对文件内容或元数据的每个更新都同步写入到底层存储设备
rwd	打开以便读取和写入，相对于"rw"，还要求对文件内容的每个更新都同步写入到底层存储设备

注意第二点"rw"模式，对rw模式的解释意味着Java并不强求指定的路径下一定存在某个文件，假如文件不存在，会自动创建。

三、RandomAccessFile中的方法

RandomAccessFile中有如下一些常用方法：

方    法	作    用
void close()	重要，关闭此随机访问文件流并释放与该流关联的所有系统资源
FileChannel getChannel()	返回与此文件关联的唯一FileChannel对象，NIO用到
long getFilePointer()	返回此文件中的当前偏移量
long length()	返回此文件的长度
int read()	从此文件中读取一个数据字节
int read(byte[] b)	将最多b.length个数据字节从此文件读入byte数组，返回读入的总字节数，如果由于已经达到文件末尾而不再有数据，则返回-1。在至少一个输入字节可用前，此方法一直阻塞
int read(byte[] b, int off, int len)	将最多len个数据字节从此文件的指定初始偏移量off读入byte数组
boolean readBoolean()	从此文件读取一个boolean，其余readByte()、readChar()、readDouble()等类似
String readLine()	从此文件读取文本的下一行
void seek(long pos)	重要，设置到此文件开头测量到的文件指针偏移量，在该位置发生下一个读取或写入操作
int skipBytes(int n)	重要，尝试跳过输入的n个字节以丢弃跳过的字节，返回跳过的字节数
void write(byte[] b)	将b.length个字节从指定byte数组写入到此文件中
void write(byte[] b, int off, int len)	将len个字节从指定byte数组写入到此文件，并从偏移量off处开始
void write(int b)	向此文件写入指定的字节
void writeBoolean(boolean v)	按单字节值将boolean写入该文件，其余writeByte(int v)、writeBytes(String s)、writeChar(int v)等都类似

三、RandomAccessFile使用实例

先定义一个实体类：

package com.demo.entity;

public class Employee {

    private String name;
    private int age;
    private final static int LEN = 8;

    public Employee() {

    }

    public Employee(String name, int age) {
        if (name.length() > LEN) {
            name = name.substring(0, 8);
        } else {
            while (name.length() < LEN) {
                name = name + "u0000";
            }
        }
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

}

第一部分，写文件，该文件在路径下并没有，所以Java会自动帮我们创建：

/**
 * 写文件
 */
@Test
public void writeFile() throws IOException{
    Employee e1 = new Employee("zhangsan", 23);
    Employee e2 = new Employee("lisi", 24);
    Employee e3 = new Employee("wangwu", 25);
    
    RandomAccessFile raf0 = new RandomAccessFile("D:/Files/employee.txt", "rw");
    raf0.writeBytes(e1.getName());
    raf0.writeInt(e1.getAge());
    raf0.writeBytes(e2.getName());
    raf0.writeInt(e2.getAge());
    raf0.writeBytes(e3.getName());
    raf0.writeInt(e3.getAge());
    raf0.close();
}

文件创建好了，D盘下的Files文件夹也有该文件了，所以读取一下，这里使用了一些小技巧来演示seek方法和skipBytes方法：

/**
 * 读文件
 */
@Test
public void ReadFile() throws IOException{
    RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("D:/Files/employee.txt", "r");
    int len = 8;
    raf1.skipBytes(12); // 跳过第一个员工的信息，其姓名8字节，年龄4字节
    System.out.println("第二个员工的信息：");
    String str = "";
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        str = str + (char)raf1.readByte();
    }
    System.out.println("name：" + str);
    System.out.println("age：" + raf1.readInt());
    System.out.println("第一个员工的信息：");
    raf1.seek(0);
    str = "";
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        str = str + (char)raf1.readByte();
    }
    System.out.println("name：" + str);
    System.out.println("age：" + raf1.readInt());
    System.out.println("第三个员工的信息：");
    raf1.skipBytes(12); // 跳过第二个员工的信息
    str = "";
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        str = str + (char)raf1.readByte();
    }
    System.out.println("name：" + str.trim());
    System.out.println("age：" + raf1.readInt());
    raf1.close();
}

看一下运行结果：

第二个员工的信息：
name：lisi
age：24
第一个员工的信息：
name：zhangsan
age：23
第三个员工的信息：
name：wangwu
age：25

可能有人奇怪，"zhangsan"加上一个int跳过12个字节可以理解，但是"lisi"、"wangwu"为什么加上int要跳过12个字节呢？明明"lisi"只有4个字节，"wangwu"只有6个字节啊。这个就涉及到一个"字节对齐"的问题了，有兴趣的可以了解一下。另外，再说一下，RandomAccessFile使用完一定要及时close()。