2.1.14 RandomAccessFile

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2023-12-01

一、RandomAccessFile简介

RandomAccessFile既可以读取文件内容，也可以向文件输出数据。同时，RandomAccessFile支持“随机访问”的方式，程序快可以直接跳转到文件的任意地方来读写数据。

由于RandomAccessFile可以自由访问文件的任意位置，所以如果需要访问文件的部分内容，而不是把文件从头读到尾，使用RandomAccessFile将是更好的选择。

与OutputStream、Writer等输出流不同的是，RandomAccessFile允许自由定义文件记录指针，RandomAccessFile可以不从开始的地方开始输出，因此RandomAccessFile可以向已存在的文件后追加内容。如果程序需要向已存在的文件后追加内容，则应该使用RandomAccessFile。

RandomAccessFile的方法虽然多，但它有一个最大的局限，就是只能读写文件，不能读写其他IO节点。

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。

二、RandomAccessFile中的方法

1.RandomAccessFile的构造函数

RandomAccessFile类有两个构造函数，其实这两个构造函数基本相同，只不过是指定文件的形式不同——一个需要使用String参数来指定文件名，一个使用File参数来指定文件本身。除此之外，创建RandomAccessFile对象时还需要指定一个mode参数，该参数指定RandomAccessFile的访问模式，一共有4种模式。

"r": 以只读方式打开。调用结果对象的任何 write 方法都将导致抛出 IOException。
"rw": 打开以便读取和写入。
"rws": 打开以便读取和写入。相对于 "rw"，"rws" 还要求对“文件的内容”或“元数据”的每个更新都同步写入到基础存储设备。
"rwd" : 打开以便读取和写入，相对于 "rw"，"rwd" 还要求对“文件的内容”的每个更新都同步写入到基础存储设备。

2.RandomAccessFile的重要方法

RandomAccessFile既可以读文件，也可以写文件，所以类似于InputStream的read()方法，以及类似于OutputStream的write()方法，RandomAccessFile都具备。除此之外，RandomAccessFile具备两个特有的方法，来支持其随机访问的特性。

RandomAccessFile对象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，该对象的文件指针记录位于文件头（也就是0处），当读/写了n个字节后，文件记录指针将会后移n个字节。除此之外，RandomAccessFile还可以自由移动该记录指针。下面就是RandomAccessFile具有的两个特殊方法，来操作记录指针，实现随机访问：

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

三、RandomAccessFile的使用

利用RandomAccessFile实现文件的多线程下载，即多线程下载一个文件时，将文件分成几块，每块用不同的线程进行下载。下面是一个利用多线程在写文件时的例子，其中预先分配文件所需要的空间，然后在所分配的空间中进行分块，然后写入：

/** 
 * 测试利用多线程进行文件的写操作 
 */  
public class Test {  

    public static void main(String[] args) throws Exception {  
        // 预分配文件所占的磁盘空间，磁盘中会创建一个指定大小的文件  
        RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("D://abc.txt", "rw");  
        raf.setLength(1024*1024); // 预分配 1M 的文件空间  
        raf.close();  

        // 所要写入的文件内容  
        String s1 = "第一个字符串";  
        String s2 = "第二个字符串";  
        String s3 = "第三个字符串";  
        String s4 = "第四个字符串";  
        String s5 = "第五个字符串";  

        // 利用多线程同时写入一个文件  
        new FileWriteThread(1024*1,s1.getBytes()).start(); // 从文件的1024字节之后开始写入数据  
        new FileWriteThread(1024*2,s2.getBytes()).start(); // 从文件的2048字节之后开始写入数据  
        new FileWriteThread(1024*3,s3.getBytes()).start(); // 从文件的3072字节之后开始写入数据  
        new FileWriteThread(1024*4,s4.getBytes()).start(); // 从文件的4096字节之后开始写入数据  
        new FileWriteThread(1024*5,s5.getBytes()).start(); // 从文件的5120字节之后开始写入数据  
    }  

    // 利用线程在文件的指定位置写入指定数据  
    static class FileWriteThread extends Thread{  
        private int skip;  
        private byte[] content;  

        public FileWriteThread(int skip,byte[] content){  
            this.skip = skip;  
            this.content = content;  
        }  

        public void run(){  
            RandomAccessFile raf = null;  
            try {  
                raf = new RandomAccessFile("D://abc.txt", "rw");  
                raf.seek(skip);  
                raf.write(content);  
            } catch (FileNotFoundException e) {  
                e.printStackTrace();  
            } catch (IOException e) {  
                // TODO Auto-generated catch block  
                e.printStackTrace();  
            } finally {  
                try {  
                    raf.close();  
                } catch (Exception e) {  
                }  
            }  
        }  
    }  

}

当RandomAccessFile向指定文件中插入内容时，将会覆盖掉原有内容。如果不想覆盖掉，则需要将原有内容先读取出来，然后先把插入内容插入后再把原有内容追加到插入内容后。