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Java IO讀寫檔案總結——檔案随機讀寫,順序讀寫!

順序IO和随機IO

對于磁盤的讀寫分為兩種模式,順序IO和随機IO。 随機IO存在一個尋址的過程,是以效率比較低。而順序IO,相當于有一個實體索引,在讀取的時候不需要尋找位址,效率很高。

網上盜了一個圖(侵權删)

Java IO讀寫檔案總結——檔案随機讀寫,順序讀寫!

Java中的随機讀寫

在Java中讀寫檔案的方式有很多種,先總結以下3種方法:

 FileWriter和FileReader

public static void fileWrite(String filePath, String content) {
            File file = new File(filePath);
            //建立FileWriter對象
            FileWriter writer = null;
            try {
                 //如果檔案不存在,建立檔案
                 if (!file.exists())
                      file.createNewFile();
                 writer = new FileWriter(file);
                 writer.write(content);//寫入内容
                 writer.flush();
                 writer.close();
            } catch (IOException e) {
                 e.printStackTrace();
            }
       }
          
       public static void fileRead(String filePath) {
            File file = new File(filePath);
            if (file.exists()) {
                 try {
                      //建立FileReader對象,讀取檔案中的内容
                      FileReader reader = new FileReader(file);
                      char[] ch = new char[1];
                      while (reader.read(ch) != -1) {
                           System.out.print(ch);
                      }
                      reader.close();
                 } catch (IOException ex) {
                      ex.printStackTrace();
                 }
                    
            }
       } 
           

BufferedReader和BufferedWriter BufferedReader和BufferedWriter與

FileWriter和FileReader

代碼的寫法一緻,Buffer也多了一個讀取一行字元的操作。

public class BuffredRWHelper {
       public static void fileWrite(String filePath, String content) {
            File file = new File(filePath);
            //建立FileWriter對象
            BufferedWriter writer = null;
            try {
                 //如果檔案不存在,建立檔案
                 if (!file.exists())
                      file.createNewFile();
                 writer = new BufferedWriter(new FileWriter(file));
                 writer.write(content);//寫入内容
                 writer.flush();
                 writer.close();
            } catch (IOException e) {
                 e.printStackTrace();
            }
       }
          
       public static void fileRead(String filePath) {
            File file = new File(filePath);
            if (file.exists()) {
                 try {
                      //建立FileReader對象,讀取檔案中的内容
                      BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file));
                      String line;
                      while ((line = reader.readLine()) != null) {
                           System.out.print(line);
                      }
                      reader.close();
                 } catch (IOException ex) {
                      ex.printStackTrace();
                 }
                    
            }
       }
  } 
           

FileInputStream和FileOutputStream 使用Stream的形式是最原始的方式,以位元組數組為中間的中轉緩解

public static void fileWrite(String filePath, String content) {
     FileOutputStream outputStream = null;
     try {
         File file = new File(filePath);
         boolean isCreate = file.createNewFile();//建立檔案
         if (isCreate) {
             outputStream = new FileOutputStream(file);//形參裡面可追加true參數,表示在原有檔案末尾追加資訊
             outputStream.write(content.getBytes());
         }else {
             outputStream = new FileOutputStream(file,true);//表示在原有檔案末尾追加資訊
             outputStream.write(content.getBytes());
         }
     } catch (Exception e) {
         e.printStackTrace();
     } finally {
         try {
             outputStream.close();
         } catch (IOException e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }
 }
	
 public static void fileRead(String filePath) {
     File file = new File(filePath);
     if (file.exists()) {
         try {
             //建立FileInputStream對象,讀取檔案内容
             FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
             byte[] bys = new byte[1024];
             while (fis.read(bys, 0, bys.length) != -1) {
                 //将位元組數組轉換為字元串
                 System.out.print(new String(bys, StandardCharsets.UTF_8));
             }
         } catch (IOException ex) {
             ex.printStackTrace();
         }
			
     }
 } 
           

Java中的順序讀寫

上面的對檔案的讀寫都是随機讀寫,如果用來寫比較小的日志檔案還能滿足要求,如果用來操作一個檔案的讀寫,那可能帶來很大的性能消耗。

順序IO的讀寫在中間件使用的很頻繁,尤其是在隊列中。幾乎所有的隊列(kafka,qmq等使用檔案存儲消息)都采用了順序IO讀寫。

與随機讀寫不同的是,順序讀寫是優先配置設定一塊檔案空間,然後後續内容追加到對應空間内。

在使用順序IO進行檔案讀寫時候,需要知道上次寫入的地方,是以需要維護一個索引或者輪詢獲得一個沒有寫入位置。

public static long fileWrite(String filePath, String content, int index) {
     File file = new File(filePath);
     RandomAccessFile randomAccessTargetFile;
     MappedByteBuffer map;
     try {
          randomAccessTargetFile = new RandomAccessFile(file, "rw");
          FileChannel targetFileChannel = randomAccessTargetFile.getChannel();
          map = targetFileChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, (long) 1024 * 1024 * 1024);
          map.position(index);
          map.put(content.getBytes());
          return map.position();
     } catch (IOException e) {
          e.printStackTrace();
     } finally {
     }
     return 0L;
}

public static String fileRead(String filePath, long index) {
     File file = new File(filePath);
     RandomAccessFile randomAccessTargetFile;
     MappedByteBuffer map;
     try {
          randomAccessTargetFile = new RandomAccessFile(file, "rw");
          FileChannel targetFileChannel = randomAccessTargetFile.getChannel();
          map = targetFileChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, index);
          byte[] byteArr = new byte[10 * 1024];
          map.get(byteArr, 0, (int) index);
          return new String(byteArr);
     } catch (IOException e) {
          e.printStackTrace();
     } finally {
     }
     return "";
}
           

檔案合并方法:

/**
     * 檔案合并
     */
    public static void mergeFile(List<String> inputPaths, String outputPath) throws FileNotFoundException {

        Vector<InputStream> inputStream = new Vector<InputStream>();

        if (CollectionUtils.isEmpty(inputPaths)) {
            throw new LogicException("合并檔案路徑不能為空");
        }

        for (String inputPath : inputPaths) {
            InputStream in = new  FileInputStream(new File(inputPath));
            inputStream.add(in);
        }

        //構造一個合并流
        SequenceInputStream stream = new SequenceInputStream(inputStream.elements());
        BufferedOutputStream bos = null;
        try {
             bos = new BufferedOutputStream(
                    new FileOutputStream(outputPath));

            byte[] bytes = new byte[10240];
            int len = -1;
            while((len=stream.read(bytes))!=-1){
                bos.write(bytes,0,len);
                bos.flush();
            }
            log.info("檔案合并完成!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                if (null != bos ) {
                    bos.close();
                }
                stream.close();
            } catch (IOException ignored) {
            }
        }
    }