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Java IO详解(七)–随机访问文件流

1、什么是 随机访问文件流 RandomAccessFile?

  该类的实例支持读取和写入随机访问文件。 随机访问文件的行为类似于存储在文件系统中的大量字节。 有一种游标,或索引到隐含的数组,称为文件指针 ; 输入操作读取从文件指针开始的字节,并使文件指针超过读取的字节。 如果在读/写模式下创建随机访问文件,则输出操作也可用; 输出操作从文件指针开始写入字节,并将文件指针提前到写入的字节。 写入隐式数组的当前端的输出操作会导致扩展数组。 文件指针可以通过读取getFilePointer方法和由设置seek方法。

  通俗来讲:我们以前讲的 IO 字节流,包装流等都是按照文件内容的顺序来读取和写入的。而这个随机访问文件流我们可以再文件的任意地方写入数据,也可以读取任意地方的字节。

我们查看 底层源码,可以看到:

public class RandomAccessFile implements DataOutput, DataInput, Closeable {

  实现了 DataOutput类,DataInput类,那么这两个类是什么呢?

2、数据流:DataOutput,DataInput

  ①、DataOutput:提供将数据从任何Java基本类型转换为一系列字节,并将这些字节写入二进制流。 还有一种将String转换为modified UTF-8格式(这种格式会在写入的数据之前默认增加两个字节的长度)并编写结果字节系列的功能。

  ②、DataInput:提供从二进制流读取字节并从其中重建任何Java原语类型的数据。 还有,为了重建设施String从数据modified UTF-8格式。

下面我们以其典型实现:DataOutputSteam、DataInputStream 来看看它的用法:

//数据输出流
        File file = new File("io"+File.separator+"a.txt");
        DataOutputStream dop = new DataOutputStream(new FileOutputStream(file));
        //写入三种类型的数据
        dop.write(65);
        dop.writeChar('哥');
        dop.writeUTF("帅锅");
        dop.close();

        //数据输入流
        DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream(file));
        System.out.println(dis.read());  //65
        System.out.println(dis.readChar()); //哥
        System.out.println(dis.readUTF());  //帅锅
        dis.close();

3、通过上面的例子,我们可以看到因为 RandomAccessFile 实现了数据输入输出流,那么 RandomAccessFile 这一个类就可以完成 输入输出的功能了。

img

这里面第二个参数:String mode 有以下几种形式:(ps:为什么这里的值是固定的而不弄成枚举形式,不然很容易写错,这是因为随机访问流出现在枚举类型之前,属于Java 历史遗留问题)

img

 第一种:用 随机流顺序读取数据

public class RandomAccessFileTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        File file = new File("io"+File.separator+"a.txt");
        write(file);
        read(file);
    }

    /**
     * 随机流读数据
     */
    private static void read(File file) throws Exception {
        //以 r 即只读的方法读取数据
        RandomAccessFile ras = new RandomAccessFile(file, "r");
        byte b = ras.readByte();
        System.out.println(b); //65

        int i = ras.readInt();
        System.out.println(i); //97

        String str = ras.readUTF(); //帅锅
        System.out.println(str);
        ras.close();
    }

    /**
     * 随机流写数据
     */
    private static void write(File file) throws Exception{
        //以 rw 即读写的方式写入数据
        RandomAccessFile ras = new RandomAccessFile(file, "rw");
        ras.writeByte(65);
        ras.writeInt(97);
        ras.writeUTF("帅锅");

        ras.close();
    }

}

第二种:随机读取,那么我们先介绍这两个方法

img

这里所说的偏移量,也就是字节数。一个文件是有N个字节数组成,那么我们可以通过设置读取或者写入的偏移量,来达到随机读取或写入的目的。

我们先看看Java 各数据类型所占字节数:

img

下面是 随机读取数据例子:

/**
     * 随机流读数据
     */
    private static void read(File file) throws Exception {
        //以 r 即只读的方法读取数据
        RandomAccessFile ras = new RandomAccessFile(file, "r");

        byte b = ras.readByte();
        System.out.println(b); //65
        //我们已经读取了一个字节的数据,那么当前偏移量为 1
        System.out.println(ras.getFilePointer());  //1
        //这时候我们设置 偏移量为 5,那么可以直接读取后面的字符串(前面是一个字节+一个整型数据=5个字节)
        ras.seek(5);
        String str = ras.readUTF(); //帅锅
        System.out.println(str);

        //这时我们设置 偏移量为 0,那么从头开始
        ras.seek(0);
        System.out.println(ras.readByte()); //65

        //需要注意的是:UTF 写入的数据默认会在前面增加两个字节的长度

        ras.close();
    }

随机流复制文件:

/**
     * 随机流复制文件
     * @param fileA
     * @param B
     * @throws Exception
     */
    private static void copyFile(File fileA,File fileB) throws Exception{

        RandomAccessFile srcRA = new RandomAccessFile(fileA, "rw");
        RandomAccessFile descRA = new RandomAccessFile(fileB, "rw");

        //向 文件 a.txt 中写入数据
        srcRA.writeByte(65);
        srcRA.writeInt(97);
        srcRA.writeUTF("帅锅");
        //获取 a.txt 文件的字节长度
        int len = (int) srcRA.length();
        srcRA.seek(0);
        System.out.println(srcRA.readByte()+srcRA.readInt()+srcRA.readUTF());

        //开始复制
        srcRA.seek(0);
        //定义一个数组,用来存放 a.txt 文件的数据
        byte[] buffer = new byte[len];
        //将 a.txt 文件的内容读到 buffer 中
        srcRA.readFully(buffer);
        //再将 buffer 写入到 b.txt文件中
        descRA.write(buffer);

        //读取 b.txt 文件中的数据
        descRA.seek(0);
        System.out.println(descRA.readByte()+descRA.readInt()+descRA.readUTF());
        //关闭流资源
        srcRA.close();
        descRA.close();
    }

ps:一般多线程下载、断点下载都可以运用此随机流

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