转:JAVA内存映射文件 - phoebus0501

解释：将文件的一段区域映射到内存中，比传统的文件处理速度要快很多

参考：

无格式输入流 110秒

缓冲输入流 9.9秒

随机存取文件 162秒

内存映射文件 7.2秒

例子

Java代码

package twelve;
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.util.zip.CRC32;
/**
@Title NIOTTest.java
@description TODO
@author qinpeng
@date Aug 25, 2009 10:23:26 PM
*/
public class NIOTTest {
public static void main(String[] args) {
String fileName = "d:\\IOTest.pdf";
System.out.println("inputStream");
long start = System.currentTimeMillis();
long crcValue = checksumInputStreanm(fileName);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println(Long.toHexString(crcValue));
System.out.println((end - start)+"耗时");
System.out.println("BufferedinputStream");
start = System.currentTimeMillis();
crcValue = checksumInputStreanm(fileName);
end = System.currentTimeMillis();
System.out.println(Long.toHexString(crcValue));
System.out.println((end - start)+"耗时");
System.out.println("RandomAccessFileinputStream");
start = System.currentTimeMillis();
crcValue = checksumInputStreanm(fileName);
end = System.currentTimeMillis();
System.out.println(Long.toHexString(crcValue));
System.out.println((end - start)+"耗时");
System.out.println(" MappedFile inputStream");
start = System.currentTimeMillis();
crcValue = checksumInputStreanm(fileName);
end = System.currentTimeMillis();
System.out.println(Long.toHexString(crcValue));
System.out.println((end - start)+"耗时");
}
public static long checksumInputStreanm(String fileName){
CRC32 crc = new CRC32();
try {
InputStream in = new FileInputStream(fileName);
int c;
while((c=in.read())!=-1){
crc.update(c);
}
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
System.err.print("NIOTTest--checksumInputStreanm--new FileInputStream is not found");
} catch(IOException ioe){
ioe.printStackTrace();
System.err.print("NIOTTest--checksumInputStreanm--new FileInputStream'read append IOException");
}
return crc.getValue();
}
public static long checksumBufferedInputStream(String fileName){
CRC32 crc = new CRC32();
try {
InputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(fileName));
int c;
while((c=in.read())!=-1){
crc.update(c);
}
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
System.err.print("NIOTTest--checksumBufferedInputStream--new FileInputStream is not found");
} catch(IOException ioe){
ioe.printStackTrace();
System.err.print("NIOTTest--checksumBufferedInputStream--new FileInputStream'read append IOException");
}
return crc.getValue();
}
public static long checksumRondomAccessFileInputStream(String fileName){
CRC32 crc = new CRC32();
try {
RandomAccessFile file = new RandomAccessFile(fileName,"r");
int c;
while((c=file.read())!=-1){
crc.update(c);
}
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
System.err.print("NIOTTest--checksumRondomAccessFileInputStream--new FileInputStream is not found");
} catch(IOException ioe){
ioe.printStackTrace();
System.err.print("NIOTTest--checksumRondomAccessFileInputStream--new FileInputStream'read append IOException");
}
return crc.getValue();
}
public static long checksumMappedFile(String fileName){
CRC32 crc = new CRC32();
try {
FileInputStream in = new FileInputStream(fileName);
FileChannel channel = in.getChannel();
int length = (int) channel.size();
MappedByteBuffer buffer = channel.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, length);
for(int p = 0;p<length;p++){
int c = buffer.getInt(p);
crc.update(c);
}
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
System.err.print("NIOTTest--checksumRondomAccessFileInputStream--new FileInputStream is not found");
} catch(IOException ioe){
ioe.printStackTrace();
System.err.print("NIOTTest--checksumRondomAccessFileInputStream--new FileInputStream'read append IOException");
}
return crc.getValue();
}
}

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内存映射文件(memory-mapped file)能让你创建和修改那些大到无法读入内存的文件。有了内存映射文件，你就可以认为文件已经全部读进了内存，然后把它当成一个非常大的数组来访问了。这种解决思路能大大简化修改文件的代码。下面就是一个简单的例子：

代码

import java.io.*;
import java.nio.*;
import java.nio.channels.*;
public class LargeMappedFiles {
static int length = 0x8FFFFFF; // 128 Mb
public static void main(String[] args) throws Exception {
MappedByteBuffer out =
new RandomAccessFile("test.dat", "rw").getChannel()
.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, length);
for(int i = 0; i < length; i++)
out.put((byte)'x');
System.out.println("Finished writing");
for(int i = length/2; i < length/2 + 6; i++)
System.out.print((char)out.get(i));
}
}

为了能以读写的方式打开文件，我们从RandomAccessFile入手。拿到channel之后，我们用map( )方法生成了一个MappedByteBuffer。这是一种特殊的"direct buffer"。注意，你必须指明，它是从文件的哪个位置开始映射的，映射的范围又有多大；也就是说，它还可以映射一个大文件的某个小片断。
MappedByteBuffer是ByteBuffer的派生类，因此它具备了ByteBuffer的所有方法。这里只简单地演示了一下put( )和get( )方法，除此之外，你还可以使用asCharBuffer( )之类的方法。

上述例程创建了一个128MB的文件，或许这已经超出OS的允许范围了。文件的访问好像只是一瞬间的事，这是因为，真正调入内存的只是其中的一小部分，其余部分则被放在交换文件上。这样你就可以很方便地修改超大型的文件了(最大可以到2 GB)。
注意，Java是调用操作系统的"文件映射机制(file-mapping facility)"来提升性能的。

由于Java的文件锁是直接映射操作系统的锁机制的，因此其它进程也能看到文件锁。

虽然你可以用wrap( ) 直接把char数组转换成CharBuffer，但实际上它还是一个ByteBuffer，而CharBuffer只是它的view。由此可知，我们操控的对象永远都是ByteBuffer，因为只有它才能往channel里读写数据。

一般来说，你是不会让两个进程去共享一个网络socket的。)tryLock( ) 是非阻塞的。它会试着去获取这个锁，但是如果得不到(其它进程已经以独占方式得到这个锁了)，那它就直接返回。而lock( )是阻塞的。如果得不到锁，它会在一直处于阻塞状态，除非它得到了锁，或者你打断了调用它(即lock( )方法)的线程，或者关闭了它要lock( )的channel，否则它是不会返回的。最后用FileLock.release( )释放锁。

还可以像这样锁住文件的某一部分

tryLock(long position, long size, boolean shared)
或者

lock(long position, long size, boolean shared)
这个方法能锁住文件的某个区域(size - position)。
其中第三个参数表示锁能不能共享。
虽然在修改文件的过程中，无参数的lock( )和tryLock( )方法的锁定范围会随文件大小的变化，带参数的方法却不行。如果你锁住了position到position+size这段范围，而文件的长度又增加了，那么position+size后面是不加锁的。而无参数的lock方法则会锁定整个文件，不管它变不变长。

锁是独占的还是共享的，这要由操作系统来决定。如果操作系统不支持共享锁，而程序又申请了一个，那么它会返回一个独占锁。你可以用FileLock.isShared( )来查询锁的类型(共享还是独占)。

发表于 2010-12-06 16:23 phoebus0501 阅读(9327) 评论(3) 编辑收藏举报