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Java的文件读写操作

2019-11-06 06:58:23
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供稿:网友

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:

[java] view plain copyFileReader fr = new FileReader("ming.txt");      int ch = 0;      while((ch = fr.read())!=-1 )       {     [java] view plain copySystem.out.PRint((char)ch);     [java] view plain copy}   

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:

[java] view plain copyimport 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

[java] view plain copy//------------------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 < 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);      }  }  

[java] view plain copy//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

[java] view plain copyFile 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

[java] view plain copyFile file =new File(path+filename);   //如果文件夹不存在则创建   if  (!file .exists())     {         file .mkdir();   }     

java 写文件的三种方法比较

[java] view plain copyimport 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 < count; 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 < count; 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 < count; 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();                   }               }           }       }  

java中的getParentFile

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

 /

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。

[java] view plain copy/**  * 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 < 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() < 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)。

 

耗用时间(秒)
RandomAccessFileRandomAccessFile95.848
BufferedInputStream + DataInputStreamBufferedOutputStream + DataOutputStream2.935

 

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  收藏代码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  收藏代码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 < 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]

 

Java代码  收藏代码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  收藏代码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.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.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):

 

耗用时间(秒)
RandomAccessFileRandomAccessFile95.848
BufferedRandomAccessFileBufferedOutputStream + DataOutputStream2.813
BufferedInputStream + DataInputStreamBufferedOutputStream + DataOutputStream2.935

 

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  收藏代码// 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):

 

耗用时间(秒)
RandomAccessFileRandomAccessFile95.848
BufferedInputStream + DataInputStreamBufferedOutputStream + DataOutputStream2.935
BufferedRandomAccessFileBufferedOutputStream + DataOutputStream2.813
BufferedRandomAccessFileBufferedRandomAccessFile2.453

 

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

 

高效的RandomAccessFile【续】

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

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  收藏代码 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):

 

耗用时间(秒)
RandomAccessFileRandomAccessFile95.848
BufferedInputStream + DataInputStreamBufferedOutputStream + DataOutputStream2.935
BufferedRandomAccessFileBufferedOutputStream + DataOutputStream2.813
BufferedRandomAccessFileBufferedRandomAccessFile2.453
BufferedRandomAccessFile优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  收藏代码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  收藏代码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  收藏代码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  收藏代码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  收藏代码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  收藏代码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):

 

耗用时间(秒)
RandomAccessFileRandomAccessFile95.848
BufferedInputStream + DataInputStreamBufferedOutputStream + DataOutputStream2.935
BufferedRandomAccessFileBufferedOutputStream + DataOutputStream2.813
BufferedRandomAccessFileBufferedRandomAccessFile2.453
BufferedRandomAccessFile优BufferedRandomAccessFile优2.197
BufferedRandomAccessFile完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  收藏代码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");   

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):

 

耗用时间(秒)
RandomAccessFileRandomAccessFile95.848
BufferedInputStream + DataInputStreamBufferedOutputStream + DataOutputStream2.935
BufferedRandomAccessFileBufferedOutputStream + DataOutputStream2.813
BufferedRandomAccessFileBufferedRandomAccessFile2.453
BufferedRandomAccessFile优BufferedRandomAccessFile优2.197
BufferedRandomAccessFile完BufferedRandomAccessFile完0.401
MappedByteBuffer+ RandomAccessFileMappedByteBuffer+ RandomAccessFile1.209

 

确实不错,看来NIO有了极大的进步。建议采用 MappedByteBuffer+RandomAccessFile的方式。


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