Java基础-IO流-RandomAccessFile

介绍

JDK关于RandomAccessFile的介绍有：

此类的实例支持对随机访问文件的读取和写入。随机访问文件的行为类似存储在文件系统中的一个大型 byte 数组。存在指向该隐含数组的光标或索引，称为文件指针；输入操作从文件指针开始读取字节，并随着对字节的读取而前移此文件指针。如果随机访问文件以读取/写入模式创建，则输出操作也可用；输出操作从文件指针开始写入字节，并随着对字节的写入而前移此文件指针。写入隐含数组的当前末尾之后的输出操作导致该数组扩展。该文件指针可以通过 getFilePointer 方法读取，并通过 seek 方法设置。

RandomAccessFile是javaIO体系中功能最丰富的文件内容访问类。即可以读取文件内容，也可以向文件中写入内容。但是和其他输入/输入流不同的是，程序可以直接跳到文件的任意位置来读写数据。所以如果程序需要向已存在的文件后或者文件某处追加内容，则建议使用RandomAccessFile。

RandomAccessFile的一个重要使用场景就是网络请求中的多线程下载及断点续传。

构造方法

JDK对RandomAccessFile的构造方法描述为：

构造方法	描述
`RandomAccessFile(File file, String mode)`	创建从中读取和向其中写入（可选）的随机访问文件流，该文件由 `File` 参数指定。
`RandomAccessFile(String name, String mode)`	创建从中读取和向其中写入（可选）的随机访问文件流，该文件具有指定名称。

参数中的mode 为 RandomAccessFile的访问模式，有以下4个值：

“r” 以只读方式来打开指定文件夹。如果试图对该RandomAccessFile执行写入方法，都将抛出IOException异常。
“rw” 以读，写方式打开指定文件。如果该文件尚不存在，则试图创建该文件。
“rws” 以读，写方式打开指定文件。相对于”rw” 模式，还要求对文件内容或元数据的每个更新都同步写入到底层设备。
“rwd” 以读，写方式打开指定文件。相对于”rw” 模式，还要求对文件内容每个更新都同步写入到底层设备。

常用方法

RandomAccessFile类包含了一个记录指针，用以标识当前读写处的位置，当程序新创建一个RandomAccessFile对象时，该对象的文件记录指针位于文件头（也就是0处）,当读/写了n个字节后，文件记录指针将会向后移动n个字节。除此之外，RandomAccessFile可以自由的移动记录指针，即可以向前移动，也可以向后移动。RandomAccessFile包含了以下两个方法来操作文件的记录指针.

long getFilePointer(); 返回文件记录指针的当前位置
void seek(long pos); 将文件记录指针定位到pos位置

RandomAccessFile即可以读文件，也可以写，所以它即包含了完全类似于InputStream的3个read()方法，其用法和InputStream的3个read()方法完全一样；也包含了完全类似于OutputStream的3个write()方法，其用法和OutputStream的3个Write()方法完全一样。除此之外，RandomAccessFile还包含了一系类的readXXX()和writeXXX()方法来完成输入和输出。

使用实例

使用RandomAccessFile实现从指定位置读取文件的功能

read方法：

读取代码

String filePath = "E:\\document\\io\\h.txt";
File file = new File(filePath);
try (
    RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "r");//只能读取文件内容，不能执行写入
    ){
    // 获取 RandomAccessFile对象文件指针的位置，初始位置为0
    System.out.println("文件记录指针的当前位置：" + raf.getFilePointer());
    //移动文件记录指针的位置
    raf.seek(1000);
    System.out.println("seek之后文件记录指针的当前位置：" + raf.getFilePointer());
    raf.seek(1024);// 汉字2个字节
    System.out.println("seek之后文件记录指针的当前位置：" + raf.getFilePointer());

    byte[] b = new byte[1024];
    int hasRead = 0;
    //循环读取文件
    while ((hasRead = raf.read(b)) > 0) {
        //输出文件读取的内容
        System.out.println(new String(b, 0, hasRead));
        System.out.println("while中文件记录指针的当前位置：" + raf.getFilePointer());
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

文件内容为：

打印结果

文件记录指针的当前位置：0
seek之后文件记录指针的当前位置：1000
seek之后文件记录指针的当前位置：1024
试文本
RandomAccessFile测试文本再添加RandomAccessFile测试文本
......

使用RandomAccessFile实现向文件中追加内容的功能

write方法：

注：

1个二进制位称为1个bit（位），8个二进制位称为1个Byte（字节），8 bit = 1 Byte。双字节就是1个Word（1个字，16位），DWORD（Double Word）就是双字的意思，两个字四个字节（32位）。

追加内容代码

public static void writeFile() {
    String filePath = "E:\\document\\io\\raf.txt";
    File file = new File(filePath);
    try (
            RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "rw");
    ) {
        //将记录指针移动到该文件的最后
        raf.seek(raf.length());// seek()与length()配合使用
        //向文件末尾追加内容
        raf.write("RandomAccessFile测试追加内容。".getBytes());
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

执行结果：

使用RandomAccessFile实现向文件指定位置插入内容的功能

RandomAccessFile不能向文件的指定位置插入内容，如果直接将文件记录指针移动到中间某位置后开始输出，则新输出的内容会覆盖文件原有的内容，如果需要向指定位置插入内容，程序需要先把插入点后面的内容写入缓存区，等把需要插入的数据写入到文件后，再将缓存区的内容追加到文件后面。

插入内容方法：

public static void insertContent(long pos,String insertContent) throws IOException {
    String filePath = "E:\\document\\io\\raf.txt";
    File file = new File(filePath);
    File tempFile = File.createTempFile("tmp",null);
    tempFile.deleteOnExit();
    try (
            RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "rw");
            //创建一个临时文件来保存插入点后的数据
            FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(tempFile);//将数据放入流中
            FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(tempFile);//从流中取数据
    ) {
        //1.指定位置
        raf.seek(pos);
        //2.先将插入点后的内容读入临时文件中
        byte[] bbuf = new byte[1024];
        //用于保存实际读取的字节数据
        int hasRead = 0;
        //使用循环读取插入点后的数据
        while ((hasRead = raf.read(bbuf)) != -1) {
            //将读取的内容写入临时文件
            fileOutputStream.write(bbuf, 0, hasRead);
        }
        //3.需要插入的内容放到指定位置后
        //把文件记录指针重新定位到pos位置
        raf.seek(pos);
        //追加需要插入的内容
        raf.write(insertContent.getBytes());
        //追加临时文件中的内容
        while ((hasRead = fileInputStream.read(bbuf)) != -1) {
            //4.将临时文件里的值放到文件后
            raf.write(bbuf, 0, hasRead);
        }
    }catch (Exception e){
        e.printStackTrace();
    }
}

public static void main(String[] args) throws IOException {
    insertContent(1024,"---------测试insertContent---------");
}