Java開發筆記（八十七）隨機訪問文件的讀寫
前面介紹了字符流讀寫文件的兩種方式，包括文件字符流和緩存字符流，但是它們的寫操作都存在一個問題：不管是write方法還是append方法，都只能從文件開頭寫入，而不能追加到文件末尾或者在文件中間某個位置寫入。這個問題真不好辦，它意味著每次寫操作都會覆蓋掉原來的文件內容，註意是直接覆蓋而非局部修改，可大多數的業務場景需要在原文件基礎上追加或者修改的。倘若堅持使用字符流修改文件內容，也不是不可以，那樣得把原來的文件內容全部讀到某個字符串，再對該字符串進行修改操作，最後把改後的字符串重新寫入原文件。這麽處理的話，對付小文件倒還湊合，要是遇到超大文件，比如大小達到1G的文件，光光把這1G的數據讀到內存就足以讓程序崩潰了。因此，通過字符流修改文件並非好辦法，不如采用專門的文件修改工具即RandomAccessFile（隨機訪問文件類），該工具特別適合對文件做各種花式修改。隨機文件工具RandomAccessFile提供了seek方法用來定位當前的讀寫位置，可以很方便地在指定位置寫入數據，故而RandomAccessFile經常用於以下幾個場合：
2、下載文件時候的斷點續傳，支持從上次已下載完成的地方中途開始，而不必重頭下載整個文件。
創建隨機文件對象依然要指定文件路徑，同時還要指定該文件的打開方式，下面是創建隨機文件對象的代碼例子：
// 根據文件路徑創建既可讀又可寫的隨機文件對象 String mAppendFileName = "D:/test/random_appendStr.txt"; RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(mAppendFileName, "rw");
上面構造方法的第二個參數值為rw，表示以既可讀又可寫的模式打開文件。除了常見的rw，模式參數還有其它取值，具體的取值說明如下：
rw：以可讀且可寫的方式打開指定文件。如果該文件不存在，則嘗試創建新文件。
rws：以可讀且可寫的方式打開指定文件。rws模式的每次write方法都會立即寫入文件，它相當於FileWriter；而rw模式先把數據寫到緩存，等到緩存滿了或者調用close方法關閉文件之時，才將緩存中的數據真正寫入文件，它相當於BufferedWriter。
rwd：與rws模式類似。區別在於rwd只更新文件內容，不更新文件的元數據，而rws模式會同時更新文件內容及元數據。所謂元數據保存了文件的基本信息，包括文件類型（是文件還是目錄）、文件的創建時間、文件的修改時間、文件的訪問權限（是否可讀、是否可寫、是否可執行）等等。
length：獲取指定文件的文件大小。
setLength：設置指定文件的文件大小。
seek：移動指定文件的訪問位置。
write：往文件的當前位置寫入字節數組。
read：把當前位置之後的文件內容讀到字節數組。
close：關閉文件。RandomAccessFile擁有close方法，意味著它支持try-with-resources方式的自動釋放資源。
以在文件末尾追加數據為例，使用RandomAccessFile完成的話，先調用seek方法定位到文件末尾，再調用write方法寫入字節數組形式的數據。這個追加功能的實現代碼如下所示：
private static String mAppendFileName = "D:/test/random_appendStr.txt";
// 往隨機文件末尾追加字符串
private static void appendStr() {
// 創建指定路徑的隨機文件對象（可讀寫）。try(...)支持在處理完畢後自動關閉隨機文件
try (RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(mAppendFileName, "rw")) {
long length = raf.length(); // 獲取隨機文件的長度（文件大小）
raf.seek(length); // 定位到指定長度的位置
String str = String.format("你好世界%.10f\n", Math.random());
raf.write(str.getBytes()); // 往隨機文件寫入字節數組
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
從上面代碼看到，隨機文件工具能夠直接往文件末尾添加數據，即使原文件有好幾個G大小，也絲毫不影響數據追加的效率。
再看一個往文件內部的任意位置插入數據的例子，仍然是先調用seek方法跳到指定位置，再調用write方法寫入字節數據。下面的演示代碼中，為了確保seek跳轉的位置始終落在文件內部，在一開始就調用setLength方法設置文件的固定大小。在任意位置插入數據的詳細代碼參見如下：
private static String mFixsizeFileName = "D:/test/random_fixsize.txt";
// 往固定大小的隨機文件中插入數據
private static void fixSizeInsert() {
// 創建指定路徑的隨機文件對象（可讀寫）。try(...)支持在處理完畢後自動關閉隨機文件
try (RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(mFixsizeFileName, "rw")) {
raf.setLength(1000); // 設置隨機文件的長度（文件大小）
for (int i=0; i<=2 ;i++) {
raf.seek(i*200); // 定位到指定長度的位置
String str = String.format("你好世界%.10f\n", Math.random());
raf.write(str.getBytes()); // 往隨機文件寫入字節數組
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
最後瞧瞧隨機文件工具的讀文件操作，與字符流工具比較，它倆的處理流程大體一致，但在細節上有個區別：隨機文件工具的read方法支持一次性讀到字節數組，而字符流工具的read方法支持一次性讀到字符數組。下面是通過RandomAccessFile讀取文件內容的代碼例子，可以看到它是以字節為單位讀出數據的：
// 讀取隨機文件的文件內容
private static void readContent() {
// 創建指定路徑的隨機文件對象（只讀）。try(...)支持在處理完畢後自動關閉隨機文件
try (RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(mAppendFileName, "r")) {
int length = (int) raf.length(); // 獲取隨機文件的長度（文件大小）
byte[] bytes = new byte[length]; // 分配長度為文件大小的字節數組
raf.read(bytes); // 把隨機文件的文件內容讀取到字節數組
String content = new String(bytes); // 把字節數組轉成字符串
System.out.println("content="+content);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
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