RandomAccessFile简介与使用

秒速五厘米 2023-01-06 11:54 193阅读 0赞

今儿翻阅jdk源码的时候，无意间发现了RandomAccessFile这个类，从来没见过，也没使用过，带着好奇心，我决定深入了解一下这个类的意义和使用方法。

从字面意思来看这个：随机 通行 文件

其实个人感觉就是：

**一款功能较丰富的文本编辑工具**

话不多说，让我们先一探究竟，初步了解这个类的设计理念

**目录**

[一、api的研究][api]

[曾经的我们如何处理文本][Link 1]

[RandomAccessFile类帮我们处理文本][RandomAccessFile]

[二、实际操作一下吧][Link 2]

[三、对该工具类的价值分析][Link 3]

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# 一、api的研究 #

### 曾经的我们如何处理文本 ###

以前我们要处理一个文件会怎么做？是不是如下图所示：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMxNjE1MDQ5_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

上面是读取文件的方式，写文件也一样，我们需要使用输出流，如下图所示：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMxNjE1MDQ5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

ok 看到这里想必大家都会发现，我对一个文件的读写操作需要new两个类，分别是读流和写流，并且他们的方法并不多

### RandomAccessFile类帮我们处理文本 ###

首先观察构造器：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMxNjE1MDQ5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

可以发现这里定义了四种模式：R RW RWD RWS

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>r</td> 
 <td>以只读的方式打开文本，也就意味着不能用write来操作文件</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>rw</td> 
 <td>读操作和写操作都是允许的</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>rws</td> 
 <td>每当进行写操作，同步的刷新到磁盘，刷新内容和元数据</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>rwd</td> 
 <td>每当进行写操作，同步的刷新到磁盘，刷新内容</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

下面让我们看看RandomAccessFile为我们提供的方法：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td><img alt="" height="1014" src="https://img-blog.csdnimg.cn/20190314222653937.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMxNjE1MDQ5,size_16,color_FFFFFF,t_70" width="370"></td> 
 <td> 可以看出： 这个类集中了丰富的读写方法 下面我举几个比较典型的方法来说明一下这个类的强大之处 ============================================ 1、seek：指定文件的光标位置，通俗点说就是指定你的光标位置 然后下次读文件数据的时候从该位置读取。 ============================================ 2、getFilePointer：我们注意到这是一个long类型的返回值， 字面意思就是返回当前的文件光标位置。 这样方便我们后面读取插入。 ============================================ 3、length：毫无疑问的方法，文件的长度，返回long类型。 注意它并不会受光标的影响。只会反应客观的文本长度。 ============================================ 4、read()、read(byte[] b)、read(byte[] b,int off,int len) 这些方法跟readstream中的方法一样， 例如最后一个：定义缓冲数组，从数组的off偏移量位置开始写， 读取转换为数组数据达到len个字节。 总之这是一个读文件内容的标准操作api。 ============================================ 5、readDouble() readFloat() readBoolean() readInt() readLong() readShort() readByte() readChar() 这些方法都是去read每一个字符，个人感觉就是返回他们的ASCII码 当然如果专家们有异议可以指出，我测试的时候至少是这么感觉得。 大家也可以自己试一下。 比如readLong就是要求你的文本内容必须有八个字符，不然会报错。 伴随着也就是 writeDouble() writeFloat() writeBoolean() writeInt() writeLong() writeShort() writeByte() writeChar() ============================================ 6、readFully(byte[] b): 这个方法的作用就是将文本中的内容填满这个缓冲区b。 如果缓冲b不能被填满，那么读取流的过程将被阻塞， 如果发现是流的结尾，那么会抛出异常。 这个过程就比较像“凑齐一车人在发车，不然不走”。 ============================================ 7、getChannel：它返回的就是nio通信中的file的唯一channel ============================================ 8、skipBytes(int n)：跳过n字节的位置，相对于当前的point。 &nbsp; &nbsp; </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

可以看出RandomAccessFile实现了大部分文件输入输出流的方法，但是底层实现中他实现的是DataInput和DataOutput接口，并非是FileInputStream和FileOutputStream。RandomAccessFile使用很多native方法实现了对文件的操作，并且很多native方法跟inputstream都有重叠，比如read0方法。我想这么做可能是为了让这个DataInput接口的职责更明确吧。

从上述对比中可以看出，datainput更注视强化对数据的各种既定操作。并没有出现类似inputstream的方法，也许这就是我们常说的单一职责原则吧。

# 二、实际操作一下吧 #

![20190314235923230.png][]

定义一个文件

编写一个方便我们使用的工厂类：

public class RAFTestFactory 
    	private static final String url = "D:\\EclipseWorkspace\\text\\test.txt";
    	private static final String [] model = {"r","rw","rws","rwd"};
    	
    	public static RandomAccessFile getRAFWithModelR() throws FileNotFoundException {
    		RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(new File(url), model[0]);
    		return raf;
    	}
    	
    	public static RandomAccessFile getRAFWithModelRW() throws FileNotFoundException {
    		RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(new File(url), model[1]);
    		return raf;
    	}
    	
    	public static RandomAccessFile getRAFWithModelRWS() throws FileNotFoundException {
    		RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(new File(url), model[2]);
    		return raf;
    	}
    	
    	public static RandomAccessFile getRAFWithModelRWD() throws FileNotFoundException {
    		RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(new File(url), model[3]);
    		return raf;
    	}
    }

**编写测试类1：**

1.   
    
        public class RAFTestMain {
        	public static void main(String[] args) throws IOException {
        		
        		RandomAccessFile raf = RAFTestFactory.getRAFWithModelR();
        		System.out.println("raf.length()->获取文本内容长度:"+raf.length());
        		System.out.println("raf.getFilePointer()->获取文本头指针:"+raf.getFilePointer());
        		raf.seek(4);
        		System.out.println("raf.getFilePointer()->第二次获取文本头指针:"+raf.getFilePointer());
        	}
        }

看一下结果，体验一下seek的含义

raf.length()->获取文本内容长度:9  
raf.getFilePointer()->获取文本头指针:0  
raf.getFilePointer()->第二次获取文本头指针:4

**编写测试类2：**

1.   
    
        public class RAFTestMain {
        	public static void main(String[] args) throws IOException {
        		
        		RandomAccessFile raf = RAFTestFactory.getRAFWithModelR();
        		raf.write(1);
        	}
        }

![20190315000453920.png][]

为什么出现这个结果，就是因为我们使用了 R model，也就是只读模式，这是写入会报错。

**编写测试类3：**

public class RAFTestMain {
    	public static void main(String[] args) throws IOException {
    		RandomAccessFile raf = RAFTestFactory.getRAFWithModelRW();
    		String word = "ljh";
    		raf.write(word.getBytes());
    	}
    }

![20190315000735539.png][]

可以看到我们写的位置就是当前光标的位置，这个时候让我们结合seek和write试验一下吧。

**编写测试类4：**

public class RAFTestMain {
    	public static void main(String[] args) throws IOException {
    		RandomAccessFile raf = RAFTestFactory.getRAFWithModelRW();
    		raf.seek(4);
    		String word = "ljh";
    		raf.write(word.getBytes());
    	}
    }

![20190315000935631.png][]

看，此时我们很方便的实现了插入操作。这是其他类无法实现的功能。也是这个类的强大之处。

**编写测试类5：**

最后我们看看

readDouble() readFloat() readBoolean() readInt() readLong() readShort() readByte() readChar()

writeDouble() writeFloat() writeBoolean() writeInt() writeLong() writeShort() writeByte() writeChar()

他们都怎么用的

public class RAFTestMain {
    	public static void main(String[] args) throws IOException {
    		RandomAccessFile raf = RAFTestFactory.getRAFWithModelRW();
    		raf.writeByte(3);
    		raf.writeChar('a');
    		raf.writeShort(5);
    		raf.writeInt(6);
    		raf.writeLong(792929347162343l);
    		raf.writeFloat(8.5f);
    		raf.writeDouble(9.44d);
    		raf.writeBoolean(true);
    	}
    }

![20190315001738152.png][]

真是仙的不行，反正我是看不出个所以然。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMxNjE1MDQ5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

# 三、对该工具类的价值分析 #

1、大型文本日志类文件的快速定位获取数据：

得益于seek的巧妙设计，我认为我们可以从超大的文本中快速定位我们的游标，例如每次存日志的时候，我们可以建立一个索引缓存，索引是日志的起始日期，value是文本的poiniter 也就是光标，这样我们可以快速定位某一个时间段的文本内容

2、并发读写

emmm也是得益于seek的设计，我认为多线程可以轮流操作seek控制光标的位置，从未达到不同线程的并发写操作。

3、更方便的获取二进制文件

通过自带的读写转码（readDouble、writeLong等），我认为可以快速的完成字节码到字符的转换功能，对使用者来说比较友好。

后续如果自己有想法，多做实验，多看源码。ok太晚了 睡觉了。。。

[api]: https://blog.csdn.net/qq_31615049/article/details/88562892#t0
[Link 1]: https://blog.csdn.net/qq_31615049/article/details/88562892#t1
[RandomAccessFile]: https://blog.csdn.net/qq_31615049/article/details/88562892#t2
[Link 2]: https://blog.csdn.net/qq_31615049/article/details/88562892#t3
[Link 3]: https://blog.csdn.net/qq_31615049/article/details/88562892#t4
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMxNjE1MDQ5_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221119/d4a9a4f9fdff44068d471061e8a8b6f8.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMxNjE1MDQ5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221119/ac3c09ad93fc4e489ba20a90fc205c84.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMxNjE1MDQ5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221119/808bd6eb62f94589ab7db739bc86ff19.png
[20190314235923230.png]: /images/20221119/3e22557ea1de4f6096fe38a24e41f80c.png
[20190315000453920.png]: /images/20221119/d664d3bd6cee4d7992a7e85ca10b3e08.png
[20190315000735539.png]: /images/20221119/37a1b3dc8189447eb6a87d97369f8188.png
[20190315000935631.png]: /images/20221119/24ac1232534845218972a4979e77da2e.png
[20190315001738152.png]: /images/20221119/1e142836d80940968896de3eca6fdc4f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMxNjE1MDQ5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20221119/037e237a69a34ceaa8790cfd5736a0ff.png