java 讀寫文件

本文轉載自查看原文 2015-11-23 16:14 3436 java

file(內存)----輸入流---->【程序】----輸出流---->file(內存)

當我們讀寫文本文件的時候，采用Reader是非常方便的，比如FileReader，InputStreamReader和BufferedReader。其中最重要的類是InputStreamReader，它是字節轉換為字符的橋梁。你可以在構造器重指定編碼的方式，如果不指定的話將采用底層操作系統的默認編碼方式，例如GBK等。使用FileReader讀取文件：

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

其中read()方法返回的是讀取得下個字符。當然你也可以使用read(char[] ch,int off,int length)這和處理二進制文件的時候類似。

事實上在FileReader中的方法都是從InputStreamReader中繼承過來的。read()方法是比較好費時間的，如果為了提高效率我們可以使用BufferedReader對Reader進行包裝，這樣可以提高讀取得速度，我們可以一行一行的讀取文本，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寫文件就簡單了，這里不贅述。

Eg.我的綜合實例

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(內存)----輸入流---->【程序】----輸出流---->file(內存)
        
        String path="d:\\temp\\";
        String fileName="addfile.txt";
        //File file = new File("d:\\temp\\addfile.txt");
        
        File file = createFile2(path,fileName);

        // 向文件寫入內容(輸出流)
        String str = "親愛的小南瓜！";
        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("寫入文件成功");
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            // 讀取文件內容 (輸入流)
            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中多種方式讀文件

[java] view plain copy

//二、將內容追加到文件尾部
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
/**
* 將內容追加到文件尾部
*/
public class AppendToFile {
/**
* A方法追加文件：使用RandomAccessFile
*
* @param fileName
* 文件名
* @param content
* 追加的內容
*/
public static void appendMethodA(String fileName,
String content) {
try {
// 打開一個隨機訪問文件流，按讀寫方式
RandomAccessFile randomFile = new RandomAccessFile(fileName, "rw");
// 文件長度，字節數
long fileLength = randomFile.length();
// 將寫文件指針移到文件尾。
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 {
// 打開一個寫文件器，構造函數中的第二個參數true表示以追加形式寫文件
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");
// 顯示文件內容
ReadFromFile.readFileByLines(fileName);
// 按方法B追加文件
AppendToFile.appendMethodB(fileName, content);
AppendToFile.appendMethodB(fileName, "append end. n");
// 顯示文件內容
ReadFromFile.readFileByLines(fileName);
}
}

1、判斷文件是否存在，不存在創建文件

[java] view plain copy

File file=new File(path+filename);
if(!file.exists())
{
try {
file.createNewFile();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}

2、判斷文件夾是否存在，不存在創建文件夾

[java] view plain copy

File file =new File(path+filename);
//如果文件夾不存在則創建
if (!file .exists())
{
file .mkdir();
}

java 寫文件的三種方法比較

package com.sty.tools.fileutil;

//------------------參考資料---------------------------------
//
//1、按字節讀取文件內容
//2、按字符讀取文件內容 （此可以避免亂碼問題）
//3、按行讀取文件內容  
//4、隨機讀取文件內容

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 {
    /**
     * 以字節為單位讀取文件，常用於讀二進制文件，如圖片、聲音、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("以字節為單位讀取文件內容，一次讀一個字節：");
            // 一次讀一個字節
            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("以字節為單位讀取文件內容，一次讀多個字節：");
            // 一次讀多個字節
            byte[] tempbytes = new byte[100];
            int byteread = 0;
            in = new FileInputStream(fileName);
            ReadFromFile.showAvailableBytes(in);
            // 讀入多個字節到字節數組中，byteread為一次讀入的字節數
            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) {
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 以字符為單位讀取文件，常用於讀文本，數字等類型的文件
     * 
     * @param fileName
     *            文件名
     */
    public static void readFileByChars(String fileName) {
        File file = new File(fileName);
        Reader reader = null;
        try {
            System.out.println("以字符為單位讀取文件內容，一次讀一個字節：");
            // 一次讀一個字符
            reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(file),"gbk");
            int tempchar;
            while ((tempchar = reader.read()) != -1) {
                // 對於windows下，rn這兩個字符在一起時，表示一個換行。
                // 但如果這兩個字符分開顯示時，會換兩次行。
                // 因此，屏蔽掉r，或者屏蔽n。否則，將會多出很多空行。
                if (((char) tempchar) != 'r') {
                    System.out.print((char) tempchar);
                }
            }
            reader.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            System.out.println("以字符為單位讀取文件內容，一次讀多個字節：");
            // 一次讀多個字符
            char[] tempchars = new char[30];
            int charread = 0;
            reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(fileName),"gbk");
            // 讀入多個字符到字符數組中，charread為一次讀取字符數
            while ((charread = reader.read(tempchars)) != -1) {
                // 同樣屏蔽掉r不顯示
                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) {
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 以行為單位讀取文件，常用於讀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("以行為單位讀取文件內容，一次讀一整行：");
            reader = new BufferedReader(new FileReader(file));
            String tempString = null;
            int line = 1;
            // 一次讀入一行，直到讀入null為文件結束
            while ((tempString = reader.readLine()) != null) {
                // 顯示行號
                System.out.println("line " + line + ": " + tempString);
                line++;
            }
            reader.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (reader != null) {
                try {
                    reader.close();
                } catch (IOException e1) {
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 隨機讀取文件內容
     * 
     * @param fileName
     *            文件名
     */
    public static void readFileByRandomAccess(String fileName) {
        RandomAccessFile randomFile = null;
        try {
            System.out.println("隨機讀取一段文件內容：");
            // 打開一個隨機訪問文件流，按只讀方式
            randomFile = new RandomAccessFile(fileName, "r");
            // 文件長度，字節數
            long fileLength = randomFile.length();
            // 讀文件的起始位置
            int beginIndex = (fileLength > 4) ? 4 : 0;
            // 將讀文件的開始位置移到beginIndex位置。
            randomFile.seek(beginIndex);
            byte[] bytes = new byte[10];
            int byteread = 0;
            // 一次讀10個字節，如果文件內容不足10個字節，則讀剩下的字節。
            // 將一次讀取的字節數賦給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) {
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 顯示輸入流中還剩的字節數
     * 
     * @param in
     */
    private static void showAvailableBytes(InputStream in) {
        try {
            System.out.println("當前字節輸入流中的字節數為:" + in.available());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

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

//二、將內容追加到文件尾部  
import java.io.FileWriter;  
import java.io.IOException;  
import java.io.RandomAccessFile;  
  
/** 
 * 將內容追加到文件尾部 
 */  
public class AppendToFile {  
    /** 
     * A方法追加文件：使用RandomAccessFile 
     *  
     * @param fileName 
     *            文件名 
     * @param content 
     *            追加的內容 
     */  
    public static void appendMethodA(String fileName,  
  
    String content) {  
        try {  
            // 打開一個隨機訪問文件流，按讀寫方式  
            RandomAccessFile randomFile = new RandomAccessFile(fileName, "rw");  
            // 文件長度，字節數  
            long fileLength = randomFile.length();  
            // 將寫文件指針移到文件尾。  
            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 {  
            // 打開一個寫文件器，構造函數中的第二個參數true表示以追加形式寫文件  
            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");  
        // 顯示文件內容  
        ReadFromFile.readFileByLines(fileName);  
        // 按方法B追加文件  
        AppendToFile.appendMethodB(fileName, content);  
        AppendToFile.appendMethodB(fileName, "append end. n");  
        // 顯示文件內容  
        ReadFromFile.readFileByLines(fileName);  
    }  
}

java 寫文件的三種方法比較

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;//寫文件行數     
        try {     
            out = new FileOutputStream(createFile("d://temp//","add.txt"));     
            long begin = System.currentTimeMillis();     
            for (int i = 0; i < count; i++) {     
                out.write("測試java 文件操作\r\n".getBytes());     
            }      
            out.close();      
            long end = System.currentTimeMillis();     
            System.out.println("FileOutputStream執行耗時:" + (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("測試java 文件操作\r\n".getBytes());     
            }     
            Buff.flush();     
            Buff.close();     
            long end0 = System.currentTimeMillis();     
            System.out.println("BufferedOutputStream執行耗時:" + (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("測試java 文件操作\r\n");     
            }      
            fw.close();     
            long end3 = System.currentTimeMillis();     
            System.out.println("FileWriter執行耗時:" + (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";//定義路徑
File a = new File(lujing,name);

a.getParentFile().mkdirs(); //這里如果不加getParentFile(),創建的文件夾為"1/2/AAAA.txt/"

那么，a的意義就是“1/2/AAAA.txt”。

這里a是File，但是File這個類在Java里表示的不只是文件，雖然File在英語里是文件的意思。Java里，File至少可以表示文件或文件夾（大概還有可以表示系統設備什么的，這里不考慮，只考慮文件和文件夾）。

也就是說，在“1/2/AAAA.txt”真正出現在磁盤結構里之前，它既可以表示這個文件，也可以表示這個路徑的文件夾。那么，如果沒有getParentFile(),直接執行a.mkdirs()，就是說，創建“1/2/AAAA.txt”代表的文件夾，也就是“1/2/AAAA.txt/”，在此之后，執行a.createNewFile()，試圖創建a文件，然而以a為名的文件夾已經存在了，所以createNewFile()實際是執行失敗的。你可以用System.out.println(a.createNewFile())這樣來檢查是不是真正創建文件成功。

所以，這里，你想要創建的是“1/2/AAAA.txt”這個文件。在創建AAAA.txt之前，必須要1/2這個目錄存在。所以，要得到1/2，就要用a.getParentFile()，然后要創建它，也就是a.getParentFile().mkdirs()。在這之后，a作為文件所需要的文件夾大概會存在了（有特殊情況會無法創建的，這里不考慮），就執行a.createNewFile()創建a文件。

Java RandomAccessFile的使用

Java的RandomAccessFile提供對文件的讀寫功能，與普通的輸入輸出流不一樣的是RamdomAccessFile可以任意的訪問文件的任何地方。這就是“Random”的意義所在。

RandomAccessFile的對象包含一個記錄指針，用於標識當前流的讀寫位置，這個位置可以向前移動，也可以向后移動。RandomAccessFile包含兩個方法來操作文件記錄指針。

long getFilePoint():記錄文件指針的當前位置。

void seek(long pos):將文件記錄指針定位到pos位置。

RandomAccessFile包含InputStream的三個read方法，也包含OutputStream的三個write方法。同時RandomAccessFile還包含一系列的readXxx和writeXxx方法完成輸入輸出。

RandomAccessFile的構造方法如下

mode的值有四個

"r":以只讀文方式打開指定文件。如果你寫的話會有IOException。

"rw":以讀寫方式打開指定文件，不存在就創建新文件。

"rws":不介紹了。

"rwd":也不介紹。

/** 
 * 往文件中依次寫入3名員工的信息， 
 * 每位員工有姓名和員工兩個字段 然后按照 
 * 第二名，第一名，第三名的先后順序讀取員工信息 
 */  
import java.io.File;  
import java.io.RandomAccessFile;  
  
public class RandomAccessFileTest {  
    public static void main(String[] args) throws Exception {  
        Employee e1 = new Employee(23, "張三");  
        Employee e2 = new Employee(24, "lisi");  
        Employee e3 = new Employee(25, "王五");  
        File file = new File("employee.txt");  
        if (!file.exists()) {  
            file.createNewFile();  
        }  
        // 一個中文占兩個字節 一個英文字母占一個字節  
        // 整形 占的字節數目 跟cpu位長有關 32位的占4個字節  
        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 {  
    // 年齡  
    public int age;  
    // 姓名  
    public String name;  
    // 姓名的長度  
    public static final int LEN = 8;  
  
    public Employee(int age, String name) {  
        this.age = age;  
  
        // 對name字符長度的一個處理  
        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

主體：

RandomAccessFile類。其I/O性能較之其它常用開發語言的同類性能差距甚遠，嚴重影響程序的運行效率。

開發人員迫切需要提高效率，下面分析RandomAccessFile等文件類的源代碼，找出其中的症結所在，並加以改進優化，創建一個"性/價比"俱佳的隨機文件訪問類BufferedRandomAccessFile。

在改進之前先做一個基本測試：逐字節COPY一個12兆的文件（這里牽涉到讀和寫）。

讀	寫	耗用時間（秒）
RandomAccessFile	RandomAccessFile	95.848
BufferedInputStream + DataInputStream	BufferedOutputStream + DataOutputStream	2.935

我們可以看到兩者差距約32倍，RandomAccessFile也太慢了。先看看兩者關鍵部分的源代碼，對比分析，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;   
}

可見，RandomAccessFile每讀/寫一個字節就需對磁盤進行一次I/O操作。

1．2．[BufferedInputStream]

public class BufferedInputStream extends FilterInputStream {  
    private static int defaultBufferSize = 2048;   
    protected byte buf[]; // 建立讀緩存區  
    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; // 直接從BUF[]中讀取  
    }   
    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[]; // 建立寫緩存區  
   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; // 直接從BUF[]中讀取  
   }  
   private void flushBuffer() throws IOException {  
        if (count > 0) {  
            out.write(buf, 0, count);  
            count = 0;  
        }  
   }  
}

可見，Buffered I/O putStream每讀/寫一個字節，若要操作的數據在BUF中，就直接對內存的buf[]進行讀/寫操作；否則從磁盤相應位置填充buf[]，再直接對內存的buf[]進行讀/寫操作，絕大部分的讀/寫操作是對內存buf[]的操作。

1．3．小結

內存存取時間單位是納秒級（10E-9），磁盤存取時間單位是毫秒級（10E-3），同樣操作一次的開銷，內存比磁盤快了百萬倍。理論上可以預見，即使對內存操作上萬次，花費的時間也遠少對於磁盤一次I/O的開銷。顯然后者是通過增加位於內存的BUF存取，減少磁盤I/O的開銷，提高存取效率的，當然這樣也增加了BUF控制部分的開銷。從實際應用來看，存取效率提高了32倍。

根據1.3得出的結論，現試着對RandomAccessFile類也加上緩沖讀寫機制。

隨機訪問類與順序類不同，前者是通過實現DataInput/DataOutput接口創建的，而后者是擴展FilterInputStream/FilterOutputStream創建的，不能直接照搬。

2．1．開辟緩沖區BUF[默認：1024字節]，用作讀/寫的共用緩沖區。

2．2．先實現讀緩沖。

讀緩沖邏輯的基本原理：

A 欲讀文件POS位置的一個字節。

B 查BUF中是否存在？若有，直接從BUF中讀取，並返回該字符BYTE。

C 若沒有，則BUF重新定位到該POS所在的位置並把該位置附近的BUFSIZE的字節的文件內容填充BUFFER，返回B。

以下給出關鍵部分代碼及其說明：

public class BufferedRandomAccessFile extends RandomAccessFile {  
//  byte read(long pos)：讀取當前文件POS位置所在的字節  
//  bufstartpos、bufendpos代表BUF映射在當前文件的首/尾偏移地址。  
//  curpos指當前類文件指針的偏移地址。  
    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為真，把buf[]中尚未寫入磁盤的數據，寫入磁盤。  
    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)：移動文件指針到pos位置，並把buf[]映射填充至POS所在的文件塊。  
    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()：根據bufstartpos，填充buf[]。  
    private int fillbuf() throws IOException {  
        super.seek(this.bufstartpos);  
        this.bufdirty = false;  
        return super.read(this.buf);  
    }  
}

至此緩沖讀基本實現，逐字節COPY一個12兆的文件（這里牽涉到讀和寫，用BufferedRandomAccessFile試一下讀的速度）：

讀	寫	耗用時間（秒）
RandomAccessFile	RandomAccessFile	95.848
BufferedRandomAccessFile	BufferedOutputStream + DataOutputStream	2.813
BufferedInputStream + DataInputStream	BufferedOutputStream + DataOutputStream	2.935

可見速度顯著提高，與BufferedInputStream+DataInputStream不相上下。

2．3．實現寫緩沖。

寫緩沖邏輯的基本原理：

A欲寫文件POS位置的一個字節。

B 查BUF中是否有該映射？若有，直接向BUF中寫入，並返回true。

C若沒有，則BUF重新定位到該POS所在的位置，並把該位置附近的 BUFSIZE字節的文件內容填充BUFFER，返回B。

下面給出關鍵部分代碼及其說明：

// boolean write(byte bw, long pos)：向當前文件POS位置寫入字節BW。  
// 根據POS的不同及BUF的位置：存在修改、追加、BUF中、BUF外等情況。在邏輯判斷時，把最可能出現的情況，最先判斷，這樣可提高速度。  
// fileendpos：指示當前文件的尾偏移地址，主要考慮到追加因素  
    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;  
    }

至此緩沖寫基本實現，逐字節COPY一個12兆的文件，（這里牽涉到讀和寫，結合緩沖讀，用BufferedRandomAccessFile試一下讀/寫的速度）：

讀	寫	耗用時間（秒）
RandomAccessFile	RandomAccessFile	95.848
BufferedInputStream + DataInputStream	BufferedOutputStream + DataOutputStream	2.935
BufferedRandomAccessFile	BufferedOutputStream + DataOutputStream	2.813
BufferedRandomAccessFile	BufferedRandomAccessFile	2.453

可見綜合讀/寫速度已超越BufferedInput/OutputStream+DataInput/OutputStream。

高效的RandomAccessFile【續】

http://zhang-xiujiao.iteye.com/blog/1150762

優化BufferedRandomAccessFile。

優化原則：

調用頻繁的語句最需要優化，且優化的效果最明顯。

多重嵌套邏輯判斷時，最可能出現的判斷，應放在最外層。

減少不必要的NEW。

這里舉一典型的例子：

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

seek函數使用在各函數中，調用非常頻繁，上面加重的這行語句根據pos和bufsize確定buf[]對應當前文件的映射位置，用"*"、"/"確定，顯然不是一個好方法。

優化一：this.bufstartpos = (pos << bufbitlen) >> bufbitlen;

優化二：this.bufstartpos = pos & bufmask; // this.bufmask = ~((long)this.bufsize - 1);

兩者效率都比原來好，但后者顯然更好，因為前者需要兩次移位運算、后者只需一次邏輯與運算（bufmask可以預先得出）。

至此優化基本實現，逐字節COPY一個12兆的文件，（這里牽涉到讀和寫，結合緩沖讀，用優化后BufferedRandomAccessFile試一下讀/寫的速度）：

讀	寫	耗用時間（秒）
RandomAccessFile	RandomAccessFile	95.848
BufferedInputStream + DataInputStream	BufferedOutputStream + DataOutputStream	2.935
BufferedRandomAccessFile	BufferedOutputStream + DataOutputStream	2.813
BufferedRandomAccessFile	BufferedRandomAccessFile	2.453
BufferedRandomAccessFile優	BufferedRandomAccessFile優	2.197

可見優化盡管不明顯，還是比未優化前快了一些，也許這種效果在老式機上會更明顯。

以上比較的是順序存取，即使是隨機存取，在絕大多數情況下也不止一個BYTE，所以緩沖機制依然有效。而一般的順序存取類要實現隨機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);  
}

提供文件當前位置修改功能：

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

返回文件長度（由於BUF讀寫的原因，與原來的RandomAccessFile類有所不同）：

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

返回文件當前指針（由於是通過BUF讀寫的原因，與原來的RandomAccessFile類有所不同）：

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

提供對當前位置的多個字節的緩沖寫功能：

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);  
}

提供對當前位置的多個字節的緩沖讀功能：

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，試一下新增的多字節讀/寫功能，通過同時讀/寫1024個字節，來COPY一個12兆的文件，（這里牽涉到讀和寫，用完善后BufferedRandomAccessFile試一下讀/寫的速度）：

讀	寫	耗用時間（秒）
RandomAccessFile	RandomAccessFile	95.848
BufferedInputStream + DataInputStream	BufferedOutputStream + DataOutputStream	2.935
BufferedRandomAccessFile	BufferedOutputStream + DataOutputStream	2.813
BufferedRandomAccessFile	BufferedRandomAccessFile	2.453
BufferedRandomAccessFile優	BufferedRandomAccessFile優	2.197
BufferedRandomAccessFile完	BufferedRandomAccessFile完	0.401

與MappedByteBuffer+RandomAccessFile的對比？

JDK1.4+提供了NIO類，其中MappedByteBuffer類用於映射緩沖，也可以映射隨機文件訪問，可見JAVA設計者也看到了RandomAccessFile的問題，並加以改進。怎么通過MappedByteBuffer+RandomAccessFile拷貝文件呢？下面就是測試程序的主要部分：

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");

試一下JDK1.4的映射緩沖讀/寫功能，逐字節COPY一個12兆的文件，（這里牽涉到讀和寫）：

讀	寫	耗用時間（秒）
RandomAccessFile	RandomAccessFile	95.848
BufferedInputStream + DataInputStream	BufferedOutputStream + DataOutputStream	2.935
BufferedRandomAccessFile	BufferedOutputStream + DataOutputStream	2.813
BufferedRandomAccessFile	BufferedRandomAccessFile	2.453
BufferedRandomAccessFile優	BufferedRandomAccessFile優	2.197
BufferedRandomAccessFile完	BufferedRandomAccessFile完	0.401
MappedByteBuffer+ RandomAccessFile	MappedByteBuffer+ RandomAccessFile	1.209

確實不錯，看來NIO有了極大的進步。建議采用 MappedByteBuffer+RandomAccessFile的方式。

本文參考：http://blog.csdn.net/jiangxinyu/article/details/7885518

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