RandomAccessFile的用法

Posted 2020-08-13 nightsu

现有如下的一个需求，向已存在1G数据的txt文本里末尾追加一行文字，内容如下“Lucene是一款非常优秀的全文检索库”。可能大多数朋友会觉得这个需求很easy，说实话，确实easy，然后XXX君开始实现了，直接使用Java中的流读取了txt文本里原来所有的数据转成字符串后，然后拼接了“Lucene是一款非常优秀的全文检索库”，又写回文本里了，至此，大功告成。后来需求改了，向5G数据的txt文本里追加了，结果XXX君傻了，他内存只有4G，如果强制读取所有的数据并追加，会报内存溢出的异常。

其实上面的需求很简单，如果我们使用JAVA IO体系中的RandomAccessFile类来完成的话，可以实现零内存追加。其实这就是支持任意位置读写类的强大之处。



在这之前，散仙还是喜欢先啰嗦的介绍下RandomAccessFile这个类，RandomAccessFile是Java中输入，输出流体系中功能最丰富的文件内容访问类，它提供很多方法来操作文件，包括读写支持，与普通的IO流相比，它最大的特别之处就是支持任意访问的方式，程序可以直接跳到任意地方来读写数据。

如果我们只希望访问文件的部分内容，而不是把文件从头读到尾，使用RandomAccessFile将会带来更简洁的代码以及更好的性能。

下面来看下RandomAccessFile类中比较重要的2个方法，其他的和普通IO类似，在这里，就不详细说明了。

方法名	作用
getFilePointer()	返回文件记录指针的当前位置
seek(long pos)	将文件记录指针定位到pos的位置

下面散仙给出示例，分析下怎么使用RandomAccessFile
首先，我们先看下散仙要操作的文本文件的内容截图。


功能one，读取任意位置的数据，代码如下

Java代码  

1. /** 
2.      * 读的方法 
3.      * @param path 文件路径 
4.      * @param pointe 指针位置 
5.      * **/  
6.     public static void randomRed(String path,int pointe){  
7.         try{  
8.             //RandomAccessFile raf=new RandomAccessFile(new File("D:\\3\\test.txt"), "r");  
9.             /** 
10.              * model各个参数详解 
11.              * r 代表以只读方式打开指定文件 
12.              * rw 以读写方式打开指定文件 
13.              * rws 读写方式打开，并对内容或元数据都同步写入底层存储设备 
14.              * rwd 读写方式打开，对文件内容的更新同步更新至底层存储设备 
15.              *  
16.              * **/  
17.             RandomAccessFile raf=new RandomAccessFile(path, "r");  
18.             //获取RandomAccessFile对象文件指针的位置，初始位置是0  
19.             System.out.println("RandomAccessFile文件指针的初始位置:"+raf.getFilePointer());  
20.             raf.seek(pointe);//移动文件指针位置  
21.             byte[]  buff=new byte[1024];  
22.             //用于保存实际读取的字节数  
23.             int hasRead=0;  
24.             //循环读取  
25.             while((hasRead=raf.read(buff))>0){  
26.                 //打印读取的内容,并将字节转为字符串输入  
27.                 System.out.println(new String(buff,0,hasRead));  
28.                   
29.             }  
30.               
31.               
32.               
33.         }catch(Exception e){  
34.             e.printStackTrace();  
35.         }  
36.           
37.           
38.           
39.     }  

测试代码

Java代码  

1. public static void main(String[] args) {  
2.     String path="D:\\3\\test.txt";         
3.      int seekPointer=20;  
4.      randomRed(path,seekPointer);//读取的方法   
5.     //randomWrite(path);//追加写的方法  
6.     //insert(path, 33, "\nlucene是一个优秀的全文检索库");  
7. }  

运行效果：

Java代码  

1. RandomAccessFile文件指针的初始位置:0  
2. is a teacher  
3. hadoop is perfect  

功能two，追加数据，代码如下

Java代码  

1. /** 
2.  * 追加方式 
3.  * 写的方法 
4.  * @param path 文件路径 
5.  * ***/  
6. public static void randomWrite(String path){  
7.     try{  
8.         /**以读写的方式建立一个RandomAccessFile对象**/  
9.         RandomAccessFile raf=new RandomAccessFile(path, "rw");  
10.           
11.         //将记录指针移动到文件最后  
12.         raf.seek(raf.length());  
13.         raf.write("我是追加的 \r\n".getBytes());  
14.           
15.     }catch(Exception e){  
16.         e.printStackTrace();  
17.     }  
18.       
19. }  

测试代码

Java代码  

1. public static void main(String[] args) {  
2.     String path="D:\\3\\test.txt";         
3.      //int seekPointer=20;  
4.     // randomRed(path,seekPointer);//读取的方法   
5.      randomWrite(path);//追加写的方法  
6.     //insert(path, 33, "\nlucene是一个优秀的全文检索库");  
7. }  

运行效果：


功能three，任意位置插入数据，代码如下

Java代码  

1. /** 
2.      * 实现向指定位置 
3.      * 插入数据 
4.      * @param fileName 文件名 
5.      * @param points 指针位置 
6.      * @param insertContent 插入内容 
7.      * **/  
8.     public static void insert(String fileName,long points,String insertContent){  
9.         try{  
10.         File tmp=File.createTempFile("tmp", null);  
11.         tmp.deleteOnExit();//在JVM退出时删除  
12.           
13.         RandomAccessFile raf=new RandomAccessFile(fileName, "rw");  
14.         //创建一个临时文件夹来保存插入点后的数据  
15.         FileOutputStream tmpOut=new FileOutputStream(tmp);  
16.         FileInputStream tmpIn=new FileInputStream(tmp);  
17.         raf.seek(points);  
18.         /**将插入点后的内容读入临时文件夹**/  
19.           
20.         byte [] buff=new byte[1024];  
21.         //用于保存临时读取的字节数  
22.         int hasRead=0;  
23.         //循环读取插入点后的内容  
24.         while((hasRead=raf.read(buff))>0){  
25.             // 将读取的数据写入临时文件中  
26.             tmpOut.write(buff, 0, hasRead);  
27.         }  
28.           
29.         //插入需要指定添加的数据  
30.         raf.seek(points);//返回原来的插入处  
31.         //追加需要追加的内容  
32.         raf.write(insertContent.getBytes());  
33.         //最后追加临时文件中的内容  
34.         while((hasRead=tmpIn.read(buff))>0){  
35.             raf.write(buff,0,hasRead);  
36.         }  
37.         }catch(Exception e){  
38.             e.printStackTrace();  
39.         }  
40.     }  

测试代码

Java代码  

1. public static void main(String[] args) {  
2.         String path="D:\\3\\test.txt";         
3.          //int seekPointer=20;  
4.         // randomRed(path,seekPointer);//读取的方法   
5.         // randomWrite(path);//追加写的方法  
6.          insert(path, 33, "\nlucene是一个优秀的全文检索库");  
7.     }  

运行效果：



至此，RandomAccessFile类的几个功能，散仙在代码中已给出实现了，现在回到本文开始前的提的那个需求，用RandomAccessFile类就可以轻而易举的完成了，另外需要注意的是，向指定位置插入数据，是散仙自己改造的功能，RandomAccessFile并不直接支持，需要新建一个缓冲区临时空间，存数据，然后在写，因为一旦数据量上了级别，在任意位置插入数据，是很耗内存的，这个也就是为什么hadoop的HDFS文件系统，只支持append的方式，而没有提供修改的操作。


另外我们可以用RandomAccessFile这个类，来实现一个多线程断点下载的功能，用过下载工具的朋友们都知道，下载前都会建立两个临时文件，一个是与被下载文件大小相同的空文件，另一个是记录文件指针的位置文件，每次暂停的时候，都会保存上一次的指针，然后断点下载的时候，会继续从上一次的地方下载，从而实现断点下载或上传的功能，有兴趣的朋友们可以自己实现下。