随机访问文件RandomAccessFile 与 内存映射文件MappedByteBuffer

Java代码 

package jTest;

import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;

/**
 * @author root
 * RandomAccessFile是用来访问那些保存数据记录的文件的，你就可以用seek( )方法来访问记录，
 * 并进行读写了。这些记录的大小不必相同；但是其大小和位置必须是可知的。但是该类仅限于操作文件。
 */
public class RandomAccessFileTest { public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		RandomAccessFile rf = new RandomAccessFile("rtest.dat", "rw");
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			// 写入基本类型double数据
			rf.writeDouble(i * 1.414);
		}
		
		rf.close();
		rf = new RandomAccessFile("rtest.dat", "rw");
		// 直接将文件指针移到第5个double数据后面
		rf.seek(5);
		// 覆盖第6个double数据
		rf.writeDouble(47.0001);
		rf.close();
		rf = new RandomAccessFile("rtest.dat", "r");
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			System.out.println("Value " + i + ": " + rf.readDouble());
		}
		rf.close();
	}

}

package jTest;

import java.io.*;

/**
 * @author root
 * @实现文件复制操作
 */
public class RandomAccessFileTest2 {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("file", "rw");
		// 以下向file文件中写数据
		file.writeInt(20);// 占4个字节
		file.writeDouble(8.236598);// 占8个字节
		file.writeUTF("这是一个UTF字符串");// 这个长度写在当前文件指针的前两个字节处，可用readShort()读取
		file.writeBoolean(true);// 占1个字节
		file.writeShort(395);// 占2个字节
		file.writeLong(2325451l);// 占8个字节
		file.writeUTF("又是一个UTF字符串");
		file.writeFloat(35.5f);// 占4个字节
		file.writeChar(‘a‘);// 占2个字节

		file.seek(0);// 把文件指针位置设置到文件起始处

		// 以下从file文件中读数据，要注意文件指针的位置
		System.out.println("——————从file文件指定位置读数据——————");
		System.out.println(file.readInt());
		System.out.println(file.readDouble());
		System.out.println(file.readUTF());

		file.skipBytes(3);// 将文件指针跳过3个字节，本例中即跳过了一个boolean值和short值。
		System.out.println(file.readLong());

		file.skipBytes(file.readShort()); // 跳过文件中“又是一个UTF字符串”所占字节，注意readShort()方法会移动文件指针，所以不用加2。
		System.out.println(file.readFloat());

		// 以下演示文件复制操作
		System.out.println("——————文件复制（从file到fileCopy）——————");
		file.seek(0);
		
		RandomAccessFile fileCopy = new RandomAccessFile("fileCopy","rw");
		int len = (int)file.length(); // 取得文件长度（字节数）
		byte[] b = new byte[len];
		file.readFully(b);
		fileCopy.write(b);
		System.out.println("复制完成！");
		
	}
}

import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;

public class LargeMappedFiles {
static int length = 0x8000000; // 128 Mb

public static void main(String[] args) throws Exception {
// 为了以可读可写的方式打开文件，这里使用RandomAccessFile来创建文件。
FileChannel fc = new RandomAccessFile("test.dat", "rw").getChannel();
//注意，文件通道的可读可写要建立在文件流本身可读写的基础之上
MappedByteBuffer out = fc.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, length);
//写128M的内容
for (int i = 0; i < length; i++) {
out.put((byte) ‘x‘);
}
System.out.println("Finished writing");
//读取文件中间6个字节内容
for (int i = length / 2; i < length / 2 + 6; i++) {
System.out.print((char) out.get(i));
}
fc.close();
}
}

   其实掌握MappedByteBuffer并不难，只要记住“三方三法三特性”（转自http://blog.csdn.net/mgoann/article/details/3345850）这句话就可以轻松搞定！MappedByteBuffer 只是一种特殊的 ByteBuffer ，即是ByteBuffer的子类。 MappedByteBuffer 将文件直接映射到内存（这里的内存指的是虚拟内存，并不是物理内存，后面说证明这一点）。通常，可以映射整个文件，如果文件比较大的话可以分段进行映射，只要指定文件的那个部分就可以。而且，与ByteBuffer十分类似，没有构造函数（你不可new MappedByteBuffer（）来构造一个MappedByteBuffer），我们可以通过 java.nio.channels.FileChannel 的 map() 方法来获取 MappedByteBuffer 。其实说的通俗一点就是Map把文件的内容被映像到计算机虚拟内存的一块区域，这样就可以直接操作内存当中的数据而无需操作的时候每次都通过I/O去物理硬盘读取文件，所以效率上有很大的提升！

三种方式：

              FileChannel提供了map方法来把文件影射为内存映像文件： MappedByteBuffer map(int mode,long position,long size); 可以把文件的从position开始的size大小的区域映射为内存映像文件，mode指出了 可访问该内存映像文件的方式：READ_ONLY,READ_WRITE,PRIVATE.                     

a. READ_ONLY,（只读）： 试图修改得到的缓冲区将导致抛出 ReadOnlyBufferException.(MapMode.READ_ONLY)

       b. READ_WRITE（读/写）： 对得到的缓冲区的更改最终将传播到文件；该更改对映射到同一文件的其他程序不一定是可见的。 (MapMode.READ_WRITE)

        c. PRIVATE（专用）： 对得到的缓冲区的更改不会传播到文件，并且该更改对映射到同一文件的其他程序也不是可见的；相反，会创建缓冲区已修改部分的专用副本。 (MapMode.PRIVATE)

三个方法：

a. fore();缓冲区是READ_WRITE模式下，此方法对缓冲区内容的修改强行写入文件

b. load()将缓冲区的内容载入内存，并返回该缓冲区的引用

c. isLoaded()如果缓冲区的内容在物理内存中，则返回真，否则返回假

三个特性：

调用信道的map()方法后，即可将文件的某一部分或全部映射到内存中，映射内存缓冲区是个直接缓冲区，继承自ByteBuffer,但相对于ByteBuffer,它有更多的优点：

a. 读取快

b. 写入快

package jTest;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.CharBuffer;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.charset.Charset;
import java.nio.charset.CharsetDecoder;

public class MapMemoryBuff {

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		ByteBuffer byteBuf = ByteBuffer.allocate(1024 * 14 * 1024);
		byte[] bbb = new byte[14 * 1024 * 1024];
		File f = new File("test");
		FileInputStream fis = new FileInputStream("test");
		FileOutputStream fos = new FileOutputStream("outFile.txt");
		FileChannel fc = fis.getChannel();
		
		long timeStar = System.currentTimeMillis();// 得到当前的时间
		//fc.read(byteBuf);// 1 读取
		MappedByteBuffer mbb = fc.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0,f.length());
		long timeEnd = System.currentTimeMillis();// 得到当前的时间
		System.out.println("Read time :" + (timeEnd - timeStar) + "ms");
		
		timeStar = System.currentTimeMillis();
		//fos.write(bbb);// 2 写入
		mbb.flip();
		timeEnd = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("Write time :" + (timeEnd - timeStar) + "ms");
		
		fos.flush();
		fc.close();
		fis.close();

	}

}

输出结果：

把上面的程序的1换成MappedByteBuffer mbb = fc.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, 文件长度);

2换成mbb.flip();

Read time :2ms
Write time :0ms

可见普通I/O和MappedByteBuffer是没法比的。另外在写入的时候花了0ms说明Map写入机制是根据你的更改量来决定，就是只保存修改部分的！

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