Java基础-IO流-RandomAccessFile

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介绍

JDK关于RandomAccessFile的介绍有:

Java基础-IO流-RandomAccessFile_第1张图片

此类的实例支持对随机访问文件的读取和写入。随机访问文件的行为类似存储在文件系统中的一个大型 byte 数组。存在指向该隐含数组的光标或索引,称为文件指针;输入操作从文件指针开始读取字节,并随着对字节的读取而前移此文件指针。如果随机访问文件以读取/写入模式创建,则输出操作也可用;输出操作从文件指针开始写入字节,并随着对字节的写入而前移此文件指针。写入隐含数组的当前末尾之后的输出操作导致该数组扩展。该文件指针可以通过 getFilePointer 方法读取,并通过 seek 方法设置。

RandomAccessFilejavaIO体系中功能最丰富的文件内容访问类。即可以读取文件内容,也可以向文件中写入内容。但是和其他输入/输入流不同的是,程序可以直接跳到文件的任意位置来读写数据。 所以如果程序需要向已存在的文件后或者文件某处追加内容,则建议使用RandomAccessFile

RandomAccessFile的一个重要使用场景就是网络请求中的多线程下载及断点续传。

构造方法

JDKRandomAccessFile的构造方法描述为:

Java基础-IO流-RandomAccessFile_第2张图片
构造方法 描述
RandomAccessFile(File file, String mode) 创建从中读取和向其中写入(可选)的随机访问文件流,该文件由 File 参数指定。
RandomAccessFile(String name, String mode) 创建从中读取和向其中写入(可选)的随机访问文件流,该文件具有指定名称。

参数中的modeRandomAccessFile的访问模式,有以下4个值:

  • “r” 以只读方式来打开指定文件夹。如果试图对该RandomAccessFile执行写入方法,都将抛出IOException异常。
  • “rw” 以读,写方式打开指定文件。如果该文件尚不存在,则试图创建该文件。
  • “rws” 以读,写方式打开指定文件。相对于”rw” 模式,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设备。
  • “rwd” 以读,写方式打开指定文件。相对于”rw” 模式,还要求对文件内容每个更新都同步写入到底层设备。

常用方法

RandomAccessFile类包含了一个记录指针,用以标识当前读写处的位置,当程序新创建一个RandomAccessFile对象时,该对象的文件记录指针位于文件头(也就是0处),当读/写了n个字节后,文件记录指针将会向后移动n个字节。除此之外,RandomAccessFile可以自由的移动记录指针,即可以向前移动,也可以向后移动。RandomAccessFile包含了以下两个方法来操作文件的记录指针.

  • long getFilePointer(); 返回文件记录指针的当前位置
  • void seek(long pos); 将文件记录指针定位到pos位置

RandomAccessFile即可以读文件,也可以写,所以它即包含了完全类似于InputStream的3个read()方法,其用法和InputStream的3个read()方法完全一样;也包含了完全类似于OutputStream的3个write()方法,其用法和OutputStream的3个Write()方法完全一样。除此之外,RandomAccessFile还包含了一系类的readXXX()writeXXX()方法来完成输入和输出。

Java基础-IO流-RandomAccessFile_第3张图片
Java基础-IO流-RandomAccessFile_第4张图片

使用实例

使用RandomAccessFile实现从指定位置读取文件的功能

read方法:

Java基础-IO流-RandomAccessFile_第5张图片

读取代码

String filePath = "E:\\document\\io\\h.txt";
File file = new File(filePath);
try (
    RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "r");//只能读取文件内容,不能执行写入
    ){
    // 获取 RandomAccessFile对象文件指针的位置,初始位置为0
    System.out.println("文件记录指针的当前位置:" + raf.getFilePointer());
    //移动文件记录指针的位置
    raf.seek(1000);
    System.out.println("seek之后文件记录指针的当前位置:" + raf.getFilePointer());
    raf.seek(1024);// 汉字2个字节
    System.out.println("seek之后文件记录指针的当前位置:" + raf.getFilePointer());

    byte[] b = new byte[1024];
    int hasRead = 0;
    //循环读取文件
    while ((hasRead = raf.read(b)) > 0) {
        //输出文件读取的内容
        System.out.println(new String(b, 0, hasRead));
        System.out.println("while中文件记录指针的当前位置:" + raf.getFilePointer());
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

文件内容为:

Java基础-IO流-RandomAccessFile_第6张图片

打印结果

文件记录指针的当前位置:0
seek之后文件记录指针的当前位置:1000
seek之后文件记录指针的当前位置:1024
试文本
RandomAccessFile测试文本再添加RandomAccessFile测试文本
......

使用RandomAccessFile实现向文件中追加内容的功能

write方法:

Java基础-IO流-RandomAccessFile_第7张图片

注:

1个二进制位称为1个bit(位),8个二进制位称为1个Byte(字节),8 bit = 1 Byte。双字节就是1个Word(1个字,16位),DWORD(Double Word)就是双字的意思,两个字四个字节(32位)。

追加内容代码

public static void writeFile() {
    String filePath = "E:\\document\\io\\raf.txt";
    File file = new File(filePath);
    try (
            RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "rw");
    ) {
        //将记录指针移动到该文件的最后
        raf.seek(raf.length());// seek()与length()配合使用
        //向文件末尾追加内容
        raf.write("RandomAccessFile测试追加内容。".getBytes());
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

执行结果:

Java基础-IO流-RandomAccessFile_第8张图片

使用RandomAccessFile实现向文件指定位置插入内容的功能

RandomAccessFile不能向文件的指定位置插入内容,如果直接将文件记录指针移动到中间某位置后开始输出,则新输出的内容会覆盖文件原有的内容,如果需要向指定位置插入内容,程序需要先把插入点后面的内容写入缓存区,等把需要插入的数据写入到文件后,再将缓存区的内容追加到文件后面

插入内容方法:

public static void insertContent(long pos,String insertContent) throws IOException {
    String filePath = "E:\\document\\io\\raf.txt";
    File file = new File(filePath);
    File tempFile = File.createTempFile("tmp",null);
    tempFile.deleteOnExit();
    try (
            RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "rw");
            //创建一个临时文件来保存插入点后的数据
            FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(tempFile);//将数据放入流中
            FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(tempFile);//从流中取数据
    ) {
        //1.指定位置
        raf.seek(pos);
        //2.先将插入点后的内容读入临时文件中
        byte[] bbuf = new byte[1024];
        //用于保存实际读取的字节数据
        int hasRead = 0;
        //使用循环读取插入点后的数据
        while ((hasRead = raf.read(bbuf)) != -1) {
            //将读取的内容写入临时文件
            fileOutputStream.write(bbuf, 0, hasRead);
        }
        //3.需要插入的内容放到指定位置后
        //把文件记录指针重新定位到pos位置
        raf.seek(pos);
        //追加需要插入的内容
        raf.write(insertContent.getBytes());
        //追加临时文件中的内容
        while ((hasRead = fileInputStream.read(bbuf)) != -1) {
            //4.将临时文件里的值放到文件后
            raf.write(bbuf, 0, hasRead);
        }
    }catch (Exception e){
        e.printStackTrace();
    }
}

public static void main(String[] args) throws IOException {
    insertContent(1024,"---------测试insertContent---------");
}
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执行结果:

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