java文件读写优化_java文件读写操作

迷南。 2022-11-05 05:20 539阅读 0赞

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:

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 testFile \{

/\*\*

\* @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)

File file = new File("d:/temp", "addfile.txt");

try \{

file.createNewFile(); // 创建文件

\} catch (IOException e) \{

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

// 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

java中多种方式读文件

//------------------参考资料---------------------------------

//1、按字节读取文件内容

//2、按字符读取文件内容

//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));

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));

// 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

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 = "C:/temp/newTemp.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);

1、判断文件是否存在，不存在创建文件

File file=new File(path+filename);

if(!file.exists())

try \{

file.createNewFile();

\} catch (IOException e) \{

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

2、判断文件夹是否存在，不存在创建文件夹

File file =new File(path+filename);

//如果文件夹不存在则创建

if  (!file .exists())

file .mkdir();

import java.io.File;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.\*;

public class FileTest \{

public FileTest() \{

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(new File(“C:/add.txt”));

long begin = System.currentTimeMillis();

for (int i = 0; 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(new File(“C:/add0.txt”));

Buff=new BufferedOutputStream(outSTr);

long begin0 = System.currentTimeMillis();

for (int i = 0; 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(“C:/add2.txt”);

long begin3 = System.currentTimeMillis();

for (int i = 0; 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();

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

![576c1daf909c8269bdf643c3eb6df245.png][]

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

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

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

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()

name = name + "/u0000";

this.name = name;

public int getAge() \{

return age;

public String getName() \{

return name;

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

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．\[RandomAccessFile\]

Java代码  ![0e9833e4f432b041f4043a9dcf7c26ec.png][]

public class RandomAccessFile implements DataOutput, DataInput \{

public final byte readByte() throws IOException \{

int ch = this.read();

if (ch

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．\[BufferedInputStream\]

Java代码  ![0e9833e4f432b041f4043a9dcf7c26ec.png][]

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

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．\[BufferedOutputStream\]

Java代码  ![0e9833e4f432b041f4043a9dcf7c26ec.png][]

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：

Java代码  ![0e9833e4f432b041f4043a9dcf7c26ec.png][]

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.bufendpos ) \{

this.flushbuf();

this.seek(pos);

if ((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.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

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：

Java代码  ![0e9833e4f432b041f4043a9dcf7c26ec.png][]

// 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

95.848

BufferedInputStream + DataInputStream

BufferedOutputStream + DataOutputStream

2.935

BufferedRandomAccessFile

BufferedOutputStream + DataOutputStream

2.813

BufferedRandomAccessFile

2.453

可见综合读/写速度已超越BufferedInput/OutputStream+DataInput/OutputStream。

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：

Java代码  ![0e9833e4f432b041f4043a9dcf7c26ec.png][]

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

95.848

BufferedInputStream + DataInputStream

BufferedOutputStream + DataOutputStream

2.935

BufferedRandomAccessFile

BufferedOutputStream + DataOutputStream

2.813

BufferedRandomAccessFile

2.453

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：

Java代码  ![0e9833e4f432b041f4043a9dcf7c26ec.png][]

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：

Java代码  ![0e9833e4f432b041f4043a9dcf7c26ec.png][]

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)：

Java代码  ![0e9833e4f432b041f4043a9dcf7c26ec.png][]

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)：

Java代码  ![0e9833e4f432b041f4043a9dcf7c26ec.png][]

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：

Java代码  ![0e9833e4f432b041f4043a9dcf7c26ec.png][]

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：

Java代码  ![0e9833e4f432b041f4043a9dcf7c26ec.png][]

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

95.848

BufferedInputStream + DataInputStream

BufferedOutputStream + DataOutputStream

2.935

BufferedRandomAccessFile

BufferedOutputStream + DataOutputStream

2.813

BufferedRandomAccessFile

2.453

BufferedRandomAccessFile优

2.197

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：

Java代码  ![0e9833e4f432b041f4043a9dcf7c26ec.png][]

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

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

95.848

BufferedInputStream + DataInputStream

BufferedOutputStream + DataOutputStream

2.935

BufferedRandomAccessFile

BufferedOutputStream + DataOutputStream

2.813

BufferedRandomAccessFile

2.453

BufferedRandomAccessFile优

2.197

BufferedRandomAccessFile完

0.401

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。

[576c1daf909c8269bdf643c3eb6df245.png]: /images/20221023/66280dde33ed41f99c3547e078ad697b.png
[0e9833e4f432b041f4043a9dcf7c26ec.png]: /images/20221023/8125566657bc41b088d1705f6130333f.png

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