(每日持续更新）jdk api之RandomAccessFile基础、应用、实战

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以后我会推出一些列的文章，每天都会更新，每天进步一点点，发布顺序【java的api基础、应用、实战】->【java开源技术栈及源码分析】->【java开源技术栈整合】->【java低代码开发平台的建设】

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1.64 RandomAccessFile

RandomAccessFile 是 Java 中用于对文件进行随机访问的类。以下是它的属性、构造方法、常用方法和一个简单的例子：

属性：

• FilePointer：表示文件中当前读写位置的偏移量。

构造方法：

1. RandomAccessFile(File file, String mode)：根据给定的 File 对象和访问模式创建 RandomAccessFile 实例。

2. RandomAccessFile(String filename, String mode)：根据给定的文件名和访问模式创建 RandomAccessFile 实例。

常用方法：

• seek(long pos)：将文件指针设置到指定位置。

• readByte()：从文件中读取一个字节并将文件指针移动到下一个字节。

• read(byte[] b)：从文件中读取若干字节并将其存储到给定的字节数组中。

• write(int b)：将给定的字节写入文件，并将文件指针移动到下一个位置。

• write(byte[] b)：将给定的字节数组写入文件，并将文件指针移动相应的字节数。

简单的例子：

javaCopy code
import java.io.*;
​
public class RandomAccessFileExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建一个新的文件
            RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("example.txt", "rw");
​
            // 写入数据
            file.writeBytes("Hello, World!");
​
            // 设置文件指针到文件开头
            file.seek(0);
​
            // 读取数据
            byte[] buffer = new byte[12];
            file.read(buffer);
            String content = new String(buffer);
​
            System.out.println("读取的内容: " + content);
​
            // 关闭文件
            file.close();
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("发生IO异常：" + e.getMessage());
        }
    }
}

这个简单的示例演示了如何使用 RandomAccessFile 类来写入数据到文件并随机读取文件中的内容。

应用场景

RandomAccessFile 在以下情况下非常有用：

1. 数据库文件操作： 可以用于直接操作数据库文件，例如 SQLite 数据库文件，实现简单的数据库读写操作。

2. 日志文件处理： 可以用于实时写入和读取日志文件，便于查看和分析系统日志。

3. 配置文件读写： 可以实现对配置文件的灵活读写，方便动态修改配置参数。

4. 二进制文件处理： 可以用于对二进制文件进行读写操作，例如图片、音频、视频等文件的处理。

5. 网络编程： 在网络编程中，可以用 RandomAccessFile 实现文件传输的断点续传功能。

6. 内存映射文件： 可以使用 RandomAccessFile 与 FileChannel 结合，实现内存映射文件的读写操作，提高读写效率。

下面是代码实现的例子：

javaCopy code
import java.io.*;
​
public class RandomAccessFileExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建一个新的文件
            RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("example.txt", "rw");
​
            // 写入数据
            file.writeBytes("Hello, World!");
​
            // 设置文件指针到文件开头
            file.seek(0);
​
            // 读取数据
            byte[] buffer = new byte[12];
            file.read(buffer);
            String content = new String(buffer);
​
            System.out.println("读取的内容: " + content);
​
            // 关闭文件
            file.close();
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("发生IO异常：" + e.getMessage());
        }
    }
}

这个示例演示了如何使用 RandomAccessFile 类来写入数据到文件并随机读取文件中的内容。

实战例子：

假设我们要实现一个简单的学生成绩管理系统，其中需要实现以下功能：

1. 将学生信息和成绩保存到文件中。

2. 允许用户根据学生ID查找学生信息和成绩。

3. 允许用户根据学生ID更新学生信息和成绩。

我们可以使用 RandomAccessFile 来实现这个项目。以下是一个简单的示例代码：

javaCopy code
import java.io.*;
​
public class StudentManagementSystem {
    private static final int RECORD_LENGTH = 32; // 每个学生记录的长度
​
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建一个新的学生信息文件
            RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("student_info.dat", "rw");
​
            // 添加学生记录
            addStudent(file, 1, "Alice", 90);
            addStudent(file, 2, "Bob", 85);
            addStudent(file, 3, "Charlie", 95);
​
            // 查找学生信息
            findStudent(file, 2);
​
            // 更新学生信息
            updateStudent(file, 2, "Bob", 88);
​
            // 关闭文件
            file.close();
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("发生IO异常：" + e.getMessage());
        }
    }
​
    // 添加学生记录
    private static void addStudent(RandomAccessFile file, int id, String name, int score) throws IOException {
        file.seek(file.length()); // 移动文件指针到文件末尾
        writeInt(file, id);
        writeString(file, name, 20);
        writeInt(file, score);
    }
​
    // 查找学生信息
    private static void findStudent(RandomAccessFile file, int id) throws IOException {
        long pos = (id - 1) * RECORD_LENGTH; // 计算学生记录在文件中的位置
        file.seek(pos);
        int studentId = file.readInt();
        String name = readString(file, 20);
        int score = file.readInt();
        System.out.println("学生ID: " + studentId + ", 姓名: " + name + ", 成绩: " + score);
    }
​
    // 更新学生信息
    private static void updateStudent(RandomAccessFile file, int id, String name, int score) throws IOException {
        long pos = (id - 1) * RECORD_LENGTH; // 计算学生记录在文件中的位置
        file.seek(pos);
        writeInt(file, id);
        writeString(file, name, 20);
        writeInt(file, score);
    }
​
    // 写入int类型数据
    private static void writeInt(RandomAccessFile file, int value) throws IOException {
        file.writeInt(value);
    }
​
    // 写入String类型数据
    private static void writeString(RandomAccessFile file, String value, int length) throws IOException {
        StringBuilder sb = new StringBuilder(value);
        sb.setLength(length);
        file.writeBytes(sb.toString());
    }
​
    // 读取String类型数据
    private static String readString(RandomAccessFile file, int length) throws IOException {
        byte[] bytes = new byte[length];
        file.read(bytes);
        return new String(bytes).trim();
    }
}

这个示例演示了如何使用 RandomAccessFile 实现一个简单的学生成绩管理系统，其中包括添加学生记录、查找学生记录和更新学生记录等功能。