java文件读写操作

Java IO系统里读写文件使用Reader和Writer两个抽象类，Reader中read()和close()方法都是抽象方法。Writer中 write()，flush()和close()方法为抽象方法。子类应该分别实现他们。

Java IO已经为我们提供了三个方便的Reader的实现类，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。

FileReader读txt文件例子

1. FileReader fr = new FileReader("D:/Test.txt");
2. int ch = 0;
3. while((ch = fr.read())!=-1 ){
4. System.out.print( (char)ch );
5. }

其中read()方法返回的是读取得下个字符。

InputStreamReader读txt文件例子

1. InputStream is = new FileInputStream(new File("D:/Test.txt"));
2. InputStreamReader fr = new InputStreamReader(is);
3. int ch = 0;
4. while((ch = fr.read())!=-1 ){
5. System.out.print((char)ch);
6. }

这和FileReader并没有什么区别，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。

1. BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("Test.txt")));
2. String data = br.readLine();//一次读入一行，直到读入null为文件结束
3. while( data!=null){
4. System.out.println(data);
5. data = br.readLine(); //接着读下一行
6. }

当你明白了如何用Reader来读取文本文件的时候那么用Writer写文件同样非常简单。有一点需要注意，当你写文件的时候，为了提高效率，写入的数据会先放入缓冲区，然后写入文件。因此有时候你需要主动调用flush()方法。

 

有读就有写，写文本文件可以使用PrintWriter，FileWriter，BufferedWriter。

1. FileWriter fw = new FileWriter("D:/Test.txt");
2. String s = "hello world";
3. fw.write(s,0,s.length());
4. fw.flush();
5. OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("D:/Test1.txt"));
6. osw.write(s,0,s.length());
7. osw.flush();
8. PrintWriter pw = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("D:/Test2.txt")),true);
9. pw.println(s);
10. fw.close();
11. osw.close();
12. pw.close();

 如果想接着写入某个文件。 声明时FileWriter fw = new FileWriter("log.txt",true);加个true就可以了。

在写个利用BufferedWriter例子，

1. File file = new File("D:/Test.txt");
2. File dest = new File("D:/new.txt");
3. try {
4. BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file));
5. BufferedWriter writer  = new BufferedWriter(new FileWriter(dest));
6. String line = reader.readLine();
7. while(line!=null){
8. writer.write(line);
9. line = reader.readLine();
10. }
11. writer.flush();
12. reader.close();
13. writer.close();
14. } catch (FileNotFoundException e) {
15. e.printStackTrace();
16. } catch (IOException e) {
17. e.printStackTrace();
18. }
19.  

    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：

    1. FileReader fr = new FileReader("ming.txt");
    2. int ch = 0;
    3. while((ch = fr.read())!=-1 )
    4. {

    1. System.out.print((char)ch);

    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:

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

    java中多种方式读文件

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

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

    1、判断文件是否存在，不存在创建文件

    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

    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

    1. import java.io.File;
    2. import java.io.FileOutputStream;
    3. import java.io.*;
    4. public class FileTest {
    5. public FileTest() {
    6. }
    7. public static void main(String[] args) {
    8. FileOutputStream out = null;
    9. FileOutputStream outSTr = null;
    10. BufferedOutputStream Buff=null;
    11. FileWriter fw = null;
    12. int count=1000;//写文件行数
    13. try {
    14. out = new FileOutputStream(new File(“C:/add.txt”));
    15. long begin = System.currentTimeMillis();
    16. for (int i = 0; i < count; i++) {
    17. out.write(“测试java 文件操作\r\n”.getBytes());
    18. }
    19. out.close();
    20. long end = System.currentTimeMillis();
    21. System.out.println(“FileOutputStream执行耗时:” + (end - begin) + ” 豪秒”);
    22. outSTr = new FileOutputStream(new File(“C:/add0.txt”));
    23. Buff=new BufferedOutputStream(outSTr);
    24. long begin0 = System.currentTimeMillis();
    25. for (int i = 0; i < count; i++) {
    26. Buff.write(“测试java 文件操作\r\n”.getBytes());
    27. }
    28. Buff.flush();
    29. Buff.close();
    30. long end0 = System.currentTimeMillis();
    31. System.out.println(“BufferedOutputStream执行耗时:” + (end0 - begin0) + ” 豪秒”);
    32. fw = new FileWriter(“C:/add2.txt”);
    33. long begin3 = System.currentTimeMillis();
    34. for (int i = 0; i < count; i++) {
    35. fw.write(“测试java 文件操作\r\n”);
    36. }
    37. fw.close();
    38. long end3 = System.currentTimeMillis();
    39. System.out.println(“FileWriter执行耗时:” + (end3 - begin3) + ” 豪秒”);
    40. } catch (Exception e) {
    41. e.printStackTrace();
    42. }
    43. finally {
    44. try {
    45. fw.close();
    46. Buff.close();
    47. outSTr.close();
    48. out.close();
    49. } catch (Exception e) {
    50. e.printStackTrace();
    51. }
    52. }
    53. }
    54. }

    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。

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

    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]

    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]

    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]

    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：

    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：

    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. }

    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：

    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：

    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：

    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）：

    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）：

    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：

    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：

    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. public void close() throws IOException {
    28. this.flushbuf();
    29. super.close();
    30. }

    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：

    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。