Как уже было замечено, работа с классом RandomAccessFile напоминает использование совмещенных в одном классе потоков DataInputStream и DataOutputStream (они реализуют те же интерфейсы DataInput и DataOutput). Кроме того, метод seek() позволяет переместиться к определенной позиции и изменить хранящееся там значение.
При использовании RandomAccessFile необходимо знать структуру файла, чтобы правильно работать с ним. Класс RandomAccessFile содержит методы для чтения и записи примитивов и строк UTF-8. Пример:
//: io/UsingRandomAccessFile.java
import java.io.*;
public class UsingRandomAccessFile {
static String file = "rtest.dat";
static void display() throws IOException {
RandomAccessFile rf = new RandomAccessFile(file, "r");
for(int i = 0; i < 7; i++)
System.out.println(
"Value " + i + ": " + rf.readDouble());
System.out.println(rf.readUTF());
rf.close();
}
public static void main(String[] args)
throws IOException {
RandomAccessFile rf = new RandomAccessFile(file, "rw");
for(int i = 0; i < 7; i++)
rf.writeDouble(i*1.414);
rf.writeUTF("The end of the file");
rf.close();
display();
rf = new RandomAccessFile(file, "rw");
rf.seek(5*8);
rf.writeDouble(47.0001);
rf.close();
display();
}
}
<spoiler text="Output:">
Value 0: 0.0
Value 1: 1.414
Value 2: 2.828
Value 3: 4.242
Value 4: 5.656
Value 5: 7.069999999999999
Value 6: 8.484
The end of the file
Value 0: 0.0
Value 1: 1.414
Value 2: 2.828
Value 3: 4.242
Value 4: 5.656
Value 5: 47.0001
Value 6: 8.484
The end of the file
</spoiler> Метод display() открывает файл и выводит семь значений в формате double. Метод main() создает файл, открывает и модифицирует его. Поскольку значение double всегда занимает 8 байт, для перехода к пятому числу методу seek() следует передать смещение5*8. Как упоминалось ранее, класс RandomAccessFile отделен от остальных классов иерархии ввода/вывода, если не считать того факта, что он реализует интерфейсы DataInput и DataOutput. Приходится предполагать, что для этого RandomAccessFile правильно организована буферизация, потому что включить ее в программе не удастся. Некоторая свобода выбора предоставляется только со вторым аргументом конструктора: RandomAccessFile может открываться в режиме чтения ("r") или чтения/записи ("rw"). Также стоит рассмотреть возможность употребления вместо класса RandomAccessFile механизма отображаемых в память файлов.
Каналы
В этой главе были коротко упомянуты классы каналов PipedInputStream, PipedOutputStream, PipedReader и PipedWriter. Это не значит, что они редко используются или не слишком полезны, просто их смысл и действие нельзя донести до понимания до тех пор, пока не объяснена многозадачность: каналы предназначены для связи между отдельными потоками программы. Они будут описаны позднее.
Средства чтения и записи файлов
Очень часто в программировании производится такая цепочка действий: файл считывается в память, там он изменяется, а потом снова записывается на диск. Одна из проблем при работе с библиотекой ввода/вывода Java состоит в том, что для выполнения таких достаточно типичных операций вам придется написать некоторое количество кода — не существует вспомогательных функций, на которые можно переложить такую деятельность. Что еще хуже, с надстройками вообще трудно запомнить, как открываются файлы. Поэтому имеет смысл добавить в вашу библиотеку вспомогательные классы, которые легко сделают нужное за вас. В Java SE5 у PrintWriter появился вспомогательный конструктор, позволяющий легко открыть текстовый файл для чтения. Тем не менее существует много других типичных задач, часто выполняемых в повседневной работе, и было бы разумно избавиться от лишнего кода, связанного с их выполнением. Ниже показан такой класс TextFile с набором статических методов, построчно считывающих и записывающих текстовые файлы. Вдобавок можно создать экземпляр класса TextFile, который будет хранить содержимое файла в списке ArrayList (и функциональность списка ArrayList станет доступной при работе, с содержимым файла):
//: net/mindview/util/TextFile.java
// Статические функции для построчного считывания и записи
// текстовых файлов,- а также манипуляции файлом как списком ArrayList
package net.mindview.util;
import java.io.*;
import java.util.*;
public class TextFile extends ArrayList<String> {
// Read a file as a single string:
public static String read(String fileName) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
try {
BufferedReader in= new BufferedReader(new FileReader(
new File(fileName).getAbsoluteFile()));
try {
String s;
while((s = in.readLine()) != null) {
sb.append(s);
sb.append("\n");
}
} finally {
in.close();
}
} catch(IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
return sb.toString();
}
// Write a single file in one method call:
public static void write(String fileName, String text) {
try {
PrintWriter out = new PrintWriter(
new File(fileName).getAbsoluteFile());
try {
out.print(text);
} finally {
out.close();
}
} catch(IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
// Read a file, split by any regular expression:
public TextFile(String fileName, String splitter) {
</spoiler> Метод read() присоединяет каждую строку к StringBuilder, а за ней присоединяется перевод строки, удаленный при чтении. Затем возвращается объект String, содержащий весь файл. Метод write() открывает файл и записывает в него текст. Обратите внимание: к каждой операции открытия файла добавляется парный вызов close() в секции finally. Тем самым обеспечивается гарантированное закрытие файла после завершения работы. Конструктор использует метод read() для превращения файла в String, после чего он вызывает метод String.split(), чтобы разбить результат на строки. В качестве разделителя используются символы новой строки (если вы будете часто использовать этот класс, то, возможно, захотите переписать этот конструктор, чтобы он работал эффективнее). К сожалению, аналогичного метода для соединения строк нет, так что для записи строк придется обойтись нестатическим методом write(). Так как класс должен упростить процесс чтения и записи файлов, все исключения IOException преобразуются в RuntimeException, чтобы пользователю не пришлось создавать блоки try/catch. Возможно, вы предпочтете создать другую версию, которая возвращает IOException вызывающей стороне.
В методе main() выполняется небольшой тест, позволяющий удостовериться в правильной работе методов. Несмотря на то что кода в этом классе немного, его применение позволит сэкономить вам уйму времени и сделать вашу жизнь проще, в чем вы еще будете иметь возможность убедиться чуть позже.
Стандартный ввод/вывод
Термин «стандартный ввод/вывод» возник еще в эпоху UNIX (и в некоторой форме имеется и в Windows, и во многих других операционных системах). Он означает единственный поток информации, используемый программой. Вся информация программы приходит из стандартного ввода (standard input), все данные записываются в стандартный вывод (standard output), а все ошибки программы передаются в стандартный поток для ошибок (standard error). Значение стандартного ввода/вывода состоит в том, что программы легко соединять в цепочку, где стандартный вывод одной программы становится стандартным вводом другой программы. Это мощный инструмент.
