java 读写文件

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：

 
FileReader fr = new FileReader("ming.txt");    
int ch = 0;    
while((ch = fr.read())!=-1 ){
     System.out.print((char)ch); 
}

 

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:

 

package com.sty.tools.fileutil;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class FileOperatorTest {
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        // file(内存)----输入流---->【程序】----输出流---->file(内存)
        
        String path="d:\\temp\\";
        String fileName="addfile.txt";
        //File file = new File("d:\\temp\\addfile.txt");
        
        File file = createFile2(path,fileName);

        // 向文件写入内容(输出流)
        String str = "亲爱的小南瓜！";
        byte bt[] = new byte[1024];
        bt = str.getBytes();
        try {
            FileOutputStream in = new FileOutputStream(file);
            try {
                in.write(bt, 0, bt.length);
                in.close();
                // boolean success=true;
                // System.out.println("写入文件成功");
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            // 读取文件内容 (输入流)
            FileInputStream out = new FileInputStream(file);
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(out);
            int ch = 0;
            while ((ch = isr.read()) != -1) {
                System.out.print((char) ch);
            }
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
        }
    }
    
    public static File createFile(String path,String fileName){
        File folder = new File(path);
        if(!folder.exists()){
            folder.mkdir();
        }
        File file = new File(path+fileName);
        if(!file.exists()){
            try {
                file.createNewFile();
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return file;
    }
    
    public static File createFile2(String path,String fileName){
        File file = new File(path,fileName);
        file.getParentFile().mkdirs();
        if(!file.exists()){
            try {
                file.createNewFile();
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return file;
    }
}

 

java中多种方式读文件

 

 

 

[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

 

package com.sty.tools.fileutil;

//------------------参考资料---------------------------------
//
//1、按字节读取文件内容
//2、按字符读取文件内容 （此可以避免乱码问题）
//3、按行读取文件内容  
//4、随机读取文件内容

import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.io.Reader;

public class ReadFromFile {
    /**
     * 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。
     * 
     * @param fileName
     *            文件的名
     */
    public static void readFileByBytes(String fileName) {
        File file = new File(fileName);
        InputStream in = null;
        try {
            System.out.println("以字节为单位读取文件内容，一次读一个字节：");
            // 一次读一个字节
            in = new FileInputStream(file);
            int tempbyte;
            while ((tempbyte = in.read()) != -1) {
                System.out.write(tempbyte);
            }
            in.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return;
        }
        try {
            System.out.println("以字节为单位读取文件内容，一次读多个字节：");
            // 一次读多个字节
            byte[] tempbytes = new byte[100];
            int byteread = 0;
            in = new FileInputStream(fileName);
            ReadFromFile.showAvailableBytes(in);
            // 读入多个字节到字节数组中，byteread为一次读入的字节数
            while ((byteread = in.read(tempbytes)) != -1) {
                System.out.write(tempbytes, 0, byteread);
            }
        } catch (Exception e1) {
            e1.printStackTrace();
        } finally {
            if (in != null) {
                try {
                    in.close();
                } catch (IOException e1) {
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 以字符为单位读取文件，常用于读文本，数字等类型的文件
     * 
     * @param fileName
     *            文件名
     */
    public static void readFileByChars(String fileName) {
        File file = new File(fileName);
        Reader reader = null;
        try {
            System.out.println("以字符为单位读取文件内容，一次读一个字节：");
            // 一次读一个字符
            reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(file),"gbk");
            int tempchar;
            while ((tempchar = reader.read()) != -1) {
                // 对于windows下，rn这两个字符在一起时，表示一个换行。
                // 但如果这两个字符分开显示时，会换两次行。
                // 因此，屏蔽掉r，或者屏蔽n。否则，将会多出很多空行。
                if (((char) tempchar) != 'r') {
                    System.out.print((char) tempchar);
                }
            }
            reader.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            System.out.println("以字符为单位读取文件内容，一次读多个字节：");
            // 一次读多个字符
            char[] tempchars = new char[30];
            int charread = 0;
            reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(fileName),"gbk");
            // 读入多个字符到字符数组中，charread为一次读取字符数
            while ((charread = reader.read(tempchars)) != -1) {
                // 同样屏蔽掉r不显示
                if ((charread == tempchars.length)
                        && (tempchars[tempchars.length - 1] != 'r')) {
                    System.out.print(tempchars);
                } else {
                    for (int i = 0; i < charread; i++) {
                        if (tempchars[i] == 'r') {
                            continue;
                        } else {
                            System.out.print(tempchars[i]);
                        }
                    }
                }
            }
        } catch (Exception e1) {
            e1.printStackTrace();
        } finally {
            if (reader != null) {
                try {
                    reader.close();
                } catch (IOException e1) {
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 以行为单位读取文件，常用于读面向行的格式化文件
     * 
     * @param fileName
     *            文件名
     */
    public static void readFileByLines(String fileName) {
        File file = new File(fileName);
        BufferedReader reader = null;
        try {
            System.out.println("以行为单位读取文件内容，一次读一整行：");
            reader = new BufferedReader(new FileReader(file));
            String tempString = null;
            int line = 1;
            // 一次读入一行，直到读入null为文件结束
            while ((tempString = reader.readLine()) != null) {
                // 显示行号
                System.out.println("line " + line + ": " + tempString);
                line++;
            }
            reader.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (reader != null) {
                try {
                    reader.close();
                } catch (IOException e1) {
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 随机读取文件内容
     * 
     * @param fileName
     *            文件名
     */
    public static void readFileByRandomAccess(String fileName) {
        RandomAccessFile randomFile = null;
        try {
            System.out.println("随机读取一段文件内容：");
            // 打开一个随机访问文件流，按只读方式
            randomFile = new RandomAccessFile(fileName, "r");
            // 文件长度，字节数
            long fileLength = randomFile.length();
            // 读文件的起始位置
            int beginIndex = (fileLength > 4) ? 4 : 0;
            // 将读文件的开始位置移到beginIndex位置。
            randomFile.seek(beginIndex);
            byte[] bytes = new byte[10];
            int byteread = 0;
            // 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。
            // 将一次读取的字节数赋给byteread
            while ((byteread = randomFile.read(bytes)) != -1) {
                System.out.write(bytes, 0, byteread);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (randomFile != null) {
                try {
                    randomFile.close();
                } catch (IOException e1) {
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 显示输入流中还剩的字节数
     * 
     * @param in
     */
    private static void showAvailableBytes(InputStream in) {
        try {
            System.out.println("当前字节输入流中的字节数为:" + in.available());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        String fileName = "E:\\桌面文件备份2015年6月11日104137\\centOS命令.txt";
        //ReadFromFile.readFileByBytes(fileName);
        ReadFromFile.readFileByChars(fileName);
        //ReadFromFile.readFileByLines(fileName);
        //ReadFromFile.readFileByRandomAccess(fileName);
    }
}

 

//二、将内容追加到文件尾部  
import java.io.FileWriter;  
import java.io.IOException;  
import java.io.RandomAccessFile;  
  
/** 
 * 将内容追加到文件尾部 
 */  
public class AppendToFile {  
    /** 
     * A方法追加文件：使用RandomAccessFile 
     *  
     * @param fileName 
     *            文件名 
     * @param content 
     *            追加的内容 
     */  
    public static void appendMethodA(String fileName,  
  
    String content) {  
        try {  
            // 打开一个随机访问文件流，按读写方式  
            RandomAccessFile randomFile = new RandomAccessFile(fileName, "rw");  
            // 文件长度，字节数  
            long fileLength = randomFile.length();  
            // 将写文件指针移到文件尾。  
            randomFile.seek(fileLength);  
            randomFile.writeBytes(content);  
            randomFile.close();  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
  
    /** 
     * B方法追加文件：使用FileWriter 
     *  
     * @param fileName 
     * @param content 
     */  
    public static void appendMethodB(String fileName, String content) {  
        try {  
            // 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  
            FileWriter writer = new FileWriter(fileName, true);  
            writer.write(content);  
            writer.close();  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
  
    public static void main(String[] args) {  
        String fileName = "C:/temp/newTemp.txt";  
        String content = "new append!";  
        // 按方法A追加文件  
        AppendToFile.appendMethodA(fileName, content);  
        AppendToFile.appendMethodA(fileName, "append end. n");  
        // 显示文件内容  
        ReadFromFile.readFileByLines(fileName);  
        // 按方法B追加文件  
        AppendToFile.appendMethodB(fileName, content);  
        AppendToFile.appendMethodB(fileName, "append end. n");  
        // 显示文件内容  
        ReadFromFile.readFileByLines(fileName);  
    }  
}

java 写文件的三种方法比较

package com.sty.tools.fileutil;

import java.io.File;     
import java.io.IOException;

import java.io.FileOutputStream;     
  
import java.io.*;     

public class WriteFileTest { 
    
    public static void main(String[] args) {     
        FileOutputStream out = null;     
        FileOutputStream outSTr = null;     
        BufferedOutputStream Buff=null;     
        FileWriter fw = null;     
        int count=1000;//写文件行数     
        try {     
            out = new FileOutputStream(createFile("d://temp//","add.txt"));     
            long begin = System.currentTimeMillis();     
            for (int i = 0; i < count; i++) {     
                out.write("测试java 文件操作\r\n".getBytes());     
            }      
            out.close();      
            long end = System.currentTimeMillis();     
            System.out.println("FileOutputStream执行耗时:" + (end - begin) + " 豪秒"); 
            
            outSTr = new FileOutputStream(createFile("d://temp//","add1.txt"));     
            Buff=new BufferedOutputStream(outSTr);     
            long begin0 = System.currentTimeMillis();     
            for (int i = 0; i < count; i++) {     
                Buff.write("测试java 文件操作\r\n".getBytes());     
            }     
            Buff.flush();     
            Buff.close();     
            long end0 = System.currentTimeMillis();     
            System.out.println("BufferedOutputStream执行耗时:" + (end0 - begin0) + " 豪秒");
            
            fw = new FileWriter(createFile("d://temp//","add2.txt"));     
            long begin3 = System.currentTimeMillis();     
            for (int i = 0; i < count; i++) {     
                fw.write("测试java 文件操作\r\n");     
            }      
            fw.close();     
            long end3 = System.currentTimeMillis();     
            System.out.println("FileWriter执行耗时:" + (end3 - begin3) + " 豪秒");     
        } catch (Exception e) {     
            e.printStackTrace();     
        }     
        finally {     
            try {     
                fw.close();     
                Buff.close();     
                outSTr.close();     
                out.close();     
            } catch (Exception e) {     
                e.printStackTrace();     
            }     
        }     
    }  
    
    public static File createFile(String path,String fileName){
        File folder = new File(path);
        if(!folder.exists()){
            folder.mkdir();
        }
        File file = new File(path+fileName);
        if(!file.exists()){
            try {
                file.createNewFile();
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return file;
    }
}

 

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。

/** 
 * 往文件中依次写入3名员工的信息， 
 * 每位员工有姓名和员工两个字段 然后按照 
 * 第二名，第一名，第三名的先后顺序读取员工信息 
 */  
import java.io.File;  
import java.io.RandomAccessFile;  
  
public class RandomAccessFileTest {  
    public static void main(String[] args) throws Exception {  
        Employee e1 = new Employee(23, "张三");  
        Employee e2 = new Employee(24, "lisi");  
        Employee e3 = new Employee(25, "王五");  
        File file = new File("employee.txt");  
        if (!file.exists()) {  
            file.createNewFile();  
        }  
        // 一个中文占两个字节 一个英文字母占一个字节  
        // 整形 占的字节数目 跟cpu位长有关 32位的占4个字节  
        RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, "rw");  
        randomAccessFile.writeChars(e1.getName());  
        randomAccessFile.writeInt(e1.getAge());  
        randomAccessFile.writeChars(e2.getName());  
        randomAccessFile.writeInt(e2.getAge());  
        randomAccessFile.writeChars(e3.getName());  
        randomAccessFile.writeInt(e3.getAge());  
        randomAccessFile.close();  
  
        RandomAccessFile raf2 = new RandomAccessFile(file, "r");  
        raf2.skipBytes(Employee.LEN * 2 + 4);  
        String strName2 = "";  
        for (int i = 0; i < Employee.LEN; i++) {  
            strName2 = strName2 + raf2.readChar();  
        }  
        int age2 = raf2.readInt();  
        System.out.println("strName2 = " + strName2.trim());  
        System.out.println("age2 = " + age2);  
  
        raf2.seek(0);  
        String strName1 = "";  
        for (int i = 0; i < Employee.LEN; i++) {  
            strName1 = strName1 + raf2.readChar();  
        }  
        int age1 = raf2.readInt();  
        System.out.println("strName1 = " + strName1.trim());  
        System.out.println("age1 = " + age1);  
  
        raf2.skipBytes(Employee.LEN * 2 + 4);  
        String strName3 = "";  
        for (int i = 0; i < Employee.LEN; i++) {  
            strName3 = strName3 + raf2.readChar();  
        }  
        int age3 = raf2.readInt();  
        System.out.println("strName3 = " + strName3.trim());  
        System.out.println("age3 = " + age3);  
    }  
}  
  
class Employee {  
    // 年龄  
    public int age;  
    // 姓名  
    public String name;  
    // 姓名的长度  
    public static final int LEN = 8;  
  
    public Employee(int age, String name) {  
        this.age = age;  
  
        // 对name字符长度的一个处理  
        if (name.length() > LEN) {  
            name = name.substring(0, LEN);  
        } else {  
            while (name.length() < LEN) {  
                name = name + "/u0000";  
            }  
        }  
        this.name = name;  
    }  
  
    public int getAge() {  
        return age;  
    }  
  
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
  
}

 

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]

public class RandomAccessFile implements DataOutput, DataInput {  
    public final byte readByte() throws IOException {  
        int ch = this.read();  
        if (ch < 0)  
            throw new EOFException();  
        return (byte)(ch);  
    }  
    public native int read() throws IOException;   
    public final void writeByte(int v) throws IOException {  
        write(v);  
    }   
    public native void write(int b) throws IOException;   
}

 

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]

 

public class BufferedInputStream extends FilterInputStream {  
    private static int defaultBufferSize = 2048;   
    protected byte buf[]; // 建立读缓存区  
    public BufferedInputStream(InputStream in, int size) {  
        super(in);          
        if (size <= 0) {  
            throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");  
        }  
        buf = new byte[size];  
    }  
    public synchronized int read() throws IOException {  
        ensureOpen();  
        if (pos >= count) {  
            fill();  
            if (pos >= count)  
                return -1;  
        }  
        return buf[pos++] & 0xff; // 直接从BUF[]中读取  
    }   
    private void fill() throws IOException {  
    if (markpos < 0)  
        pos = 0;        /* no mark: throw away the buffer */  
    else if (pos >= buf.length)  /* no room left in buffer */  
        if (markpos > 0) {   /* can throw away early part of the buffer */  
        int sz = pos - markpos;  
        System.arraycopy(buf, markpos, buf, 0, sz);  
        pos = sz;  
        markpos = 0;  
        } else if (buf.length >= marklimit) {  
        markpos = -1;   /* buffer got too big, invalidate mark */  
        pos = 0;    /* drop buffer contents */  
        } else {        /* grow buffer */  
        int nsz = pos * 2;  
        if (nsz > marklimit)  
            nsz = marklimit;  
        byte nbuf[] = new byte[nsz];  
        System.arraycopy(buf, 0, nbuf, 0, pos);  
        buf = nbuf;  
        }  
    count = pos;  
    int n = in.read(buf, pos, buf.length - pos);  
    if (n > 0)  
        count = n + pos;  
    }  
}

 

1．3．[BufferedOutputStream]

 

public class BufferedOutputStream extends FilterOutputStream {  
   protected byte buf[]; // 建立写缓存区  
   public BufferedOutputStream(OutputStream out, int size) {  
        super(out);  
        if (size <= 0) {  
            throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");  
        }  
        buf = new byte[size];  
    }   
public synchronized void write(int b) throws IOException {  
        if (count >= buf.length) {  
            flushBuffer();  
        }  
        buf[count++] = (byte)b; // 直接从BUF[]中读取  
   }  
   private void flushBuffer() throws IOException {  
        if (count > 0) {  
            out.write(buf, 0, count);  
            count = 0;  
        }  
   }  
}

 

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：

 

 

public class BufferedRandomAccessFile extends RandomAccessFile {  
//  byte read(long pos)：读取当前文件POS位置所在的字节  
//  bufstartpos、bufendpos代表BUF映射在当前文件的首/尾偏移地址。  
//  curpos指当前类文件指针的偏移地址。  
    public byte read(long pos) throws IOException {  
        if (pos < this.bufstartpos || pos > this.bufendpos ) {  
            this.flushbuf();  
            this.seek(pos);  
            if ((pos < this.bufstartpos) || (pos > this.bufendpos))   
                throw new IOException();  
        }  
        this.curpos = pos;  
        return this.buf[(int)(pos - this.bufstartpos)];  
    }  
// void flushbuf()：bufdirty为真，把buf[]中尚未写入磁盘的数据，写入磁盘。  
    private void flushbuf() throws IOException {  
        if (this.bufdirty == true) {  
            if (super.getFilePointer() != this.bufstartpos) {  
                super.seek(this.bufstartpos);  
            }  
            super.write(this.buf, 0, this.bufusedsize);  
            this.bufdirty = false;  
        }  
    }  
// 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。  
    public void seek(long pos) throws IOException {  
        if ((pos < this.bufstartpos) || (pos > this.bufendpos)) { // seek pos not in buf  
            this.flushbuf();  
            if ((pos >= 0) && (pos <= this.fileendpos) && (this.fileendpos != 0)) {   // seek pos in file (file length > 0)  
                  this.bufstartpos =  pos * bufbitlen / bufbitlen;  
                  this.bufusedsize = this.fillbuf();  
            } else if (((pos == 0) && (this.fileendpos == 0)) || (pos == this.fileendpos + 1)) {   // seek pos is append pos  
                this.bufstartpos = pos;  
                this.bufusedsize = 0;  
            }  
            this.bufendpos = this.bufstartpos + this.bufsize - 1;  
        }  
        this.curpos = pos;  
    }  
// int fillbuf()：根据bufstartpos，填充buf[]。  
    private int fillbuf() throws IOException {  
        super.seek(this.bufstartpos);  
        this.bufdirty = false;  
        return super.read(this.buf);  
    }  
}

 

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：

 

// boolean write(byte bw, long pos)：向当前文件POS位置写入字节BW。  
// 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。  
// fileendpos：指示当前文件的尾偏移地址，主要考虑到追加因素  
    public boolean write(byte bw, long pos) throws IOException {  
        if ((pos >= this.bufstartpos) && (pos <= this.bufendpos)) { // write pos in buf  
            this.buf[(int)(pos - this.bufstartpos)] = bw;  
            this.bufdirty = true;  
            if (pos == this.fileendpos + 1) { // write pos is append pos  
                this.fileendpos++;  
                this.bufusedsize++;  
            }  
        } else { // write pos not in buf  
            this.seek(pos);  
            if ((pos >= 0) && (pos <= this.fileendpos) && (this.fileendpos != 0)) { // write pos is modify file  
                this.buf[(int)(pos - this.bufstartpos)] = bw;  
            } else if (((pos == 0) && (this.fileendpos == 0)) || (pos == this.fileendpos + 1)) { // write pos is append pos  
                this.buf[0] = bw;  
                this.fileendpos++;  
                this.bufusedsize = 1;  
            } else {  
                throw new IndexOutOfBoundsException();  
            }  
            this.bufdirty = true;  
        }  
        this.curpos = pos;  
        return true;  
    }

 

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：

 public void seek(long pos) throws IOException {  
...  
       this.bufstartpos =  pos * bufbitlen / bufbitlen; // bufbitlen指buf[]的位长，例：若bufsize=1024，则bufbitlen=10。  
              ...  
}

 

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：

 

public boolean append(byte bw) throws IOException {  
   return this.write(bw, this.fileendpos + 1);  
}

 

提供文件当前位置修改功能：

 

public boolean write(byte bw) throws IOException {  
   return this.write(bw, this.curpos);  
}

 

返回文件长度（由于BUF读写的原因，与原来的RandomAccessFile类有所不同）：

 

public long length() throws IOException {  
   return this.max(this.fileendpos + 1, this.initfilelen);  
}

 

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）：

 

public long getFilePointer() throws IOException {  
   return this.curpos;  
}

 

提供对当前位置的多个字节的缓冲写功能：

 

public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {  
        long writeendpos = this.curpos + len - 1;  
        if (writeendpos <= this.bufendpos) { // b[] in cur buf  
            System.arraycopy(b, off, this.buf, (int)(this.curpos - this.bufstartpos), len);  
            this.bufdirty = true;  
            this.bufusedsize = (int)(writeendpos - this.bufstartpos + 1);  
        } else { // b[] not in cur buf  
            super.seek(this.curpos);  
            super.write(b, off, len);  
        }  
        if (writeendpos > this.fileendpos)  
            this.fileendpos = writeendpos;  
        this.seek(writeendpos+1);  
}  
public void write(byte b[]) throws IOException {  
        this.write(b, 0, b.length);  
}

 

提供对当前位置的多个字节的缓冲读功能：

 

public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {  
    long readendpos = this.curpos + len - 1;  
    if (readendpos <= this.bufendpos && readendpos <= this.fileendpos ) { // read in buf  
        System.arraycopy(this.buf, (int)(this.curpos - this.bufstartpos), b, off, len);  
    } else { // read b[] size > buf[]  
    if (readendpos > this.fileendpos) { // read b[] part in file  
        len = (int)(this.length() - this.curpos + 1);  
    }  
       super.seek(this.curpos);  
       len = super.read(b, off, len);  
       readendpos = this.curpos + len - 1;  
   }  
       this.seek(readendpos + 1);  
       return len;  
}  
public int read(byte b[]) throws IOException {  
   return this.read(b, 0, b.length);  
}  
public void setLength(long newLength) throws IOException {  
   if (newLength > 0) {  
       this.fileendpos = newLength - 1;  
   } else {  
       this.fileendpos = 0;  
   }  
   super.setLength(newLength);  
}  
      
public void close() throws IOException {  
   this.flushbuf();  
   super.close();  
}

 

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：

 

RandomAccessFile rafi = new RandomAccessFile(SrcFile, "r");  
RandomAccessFile rafo = new RandomAccessFile(DesFile, "rw");  
FileChannel fci = rafi.getChannel();  
FileChannel fco = rafo.getChannel();  
long size = fci.size();  
MappedByteBuffer mbbi = fci.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, size);  
MappedByteBuffer mbbo = fco.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, size);  
long start = System.currentTimeMillis();  
for (int i = 0; i < size; i++) {  
    byte b = mbbi.get(i);  
    mbbo.put(i, b);  
}  
fcin.close();  
fcout.close();  
rafi.close();  
rafo.close();  
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。

 

本文参考：http://blog.csdn.net/jiangxinyu/article/details/7885518

 

posted @ 2015-11-23 16:14  天涯路清晨  阅读(3669)  评论(0)  编辑  收藏  举报