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Java Gossip: RandomAccessFile

檔案存取通常是「循序的」,每在檔案中存取一次,讀取檔案的位置就會相對於目前的位置前進,然而有時候您必須對檔案的某個區段進行讀取或寫入的動作,也就是進行「隨機存取」(Random access),也就是說存取檔案的位置要能在檔案中隨意的移動,這時您可以使用RandomAccessFile,使用seek()方法來指定檔案存取的位置,指定的單位是位元組,藉由它您就可以對檔案進行隨機存取的動作。

為了方便,通常在隨機存取檔案時會固定每組資料的長度,例如一組學生個人資料,Java中並沒有像C/C++中可以直接寫入一個固定長度結構(Structure)的方法,所以在固定每組長度的方面您必須自行設計。

下面這個程式示範了如何使用RandomAccessFile來寫入檔案,並隨機讀出一筆您所想讀出的資料:

  • Student.java
package onlyfun.caterpillar;

public class Student {
private String name; // 固定 15 字元
private int score;

public Student() {
setName("noname");
}

public Student(String name, int score) {
setName(name);
this.score = score;
}

public void setName(String name) {
StringBuilder builder = null;
if(name != null)
builder = new StringBuilder(name);
else
builder = new StringBuilder(15);

builder.setLength(15);
this.name = builder.toString();
}

public void setScore(int score) {
this.score = score;
}

public String getName() {
return name;
}

public int getScore() {
return score;
}
// 每筆資料固定寫入34位元組
public static int size() {
return 34;
}
}

  • RandomAccessFileDemo.java
package onlyfun.caterpillar;

import java.io.*;
import java.util.*;

public class RandomAccessFileDemo {
public static void main(String[] args) {
Student[] students = {
new Student("Justin", 90),
new Student("momor", 95),
new Student("Bush", 88),
new Student("caterpillar", 84)};

try {
File file = new File(args[0]);
// 建立RandomAccessFile實例並以讀寫模式開啟檔案
RandomAccessFile randomAccessFile =
new RandomAccessFile(file, "rw");

for(int i = 0; i < students.length; i++) {
randomAccessFile.writeChars(students[i].getName());
randomAccessFile.writeInt(students[i].getScore());
}

Scanner scanner = new Scanner(System.in);

System.out.print("讀取第幾筆資料?");

int num = scanner.nextInt();

randomAccessFile.seek((num-1) * Student.size());
Student student = new Student();

student.setName(readName(randomAccessFile));
student.setScore(randomAccessFile.readInt());

System.out.println("姓名:" + student.getName());
System.out.println("分數:" + student.getScore());

randomAccessFile.close();
}
catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("請指定檔案名稱");
}
catch(IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}

private static String readName(
RandomAccessFile randomAccessfile)
throws IOException {
char[] name = new char[15];

for(int i = 0; i < name.length; i++)
name[i] = randomAccessfile.readChar();

return new String(name).replace('\0', ' ');
}
}

在實例化一個RandomAccessFile物件時,要設定檔案開啟的方式,設定"r"表示只供讀取,設定"rw"表示可讀可寫;為了讓每組資料長度固 定,在寫入name時,我們使用 StringBuilder 並設定其長度固定為15個字元,而讀回name時則直接讀回15個字元,然後再去掉空白字元傳回。