RandomAccessFile的效率问题，以及多线程断点续传下载要不要使用rws模式

文件复制操作，我们先使用普通的FileInputStream和FileOutputStream来完成，代码如下：

val start = System.currentTimeMillis()
FileInputStream("D:\\hello.mp4").use { input ->
    FileOutputStream("D:\\hello_copy.mp4").use { output ->
        val buf = ByteArray(8192)
        var length: Int
        while (input.read(buf).also { length = it } != -1) {
            output.write(buf, 0, length)
        }
    }
}
println("复制完成，用时：${System.currentTimeMillis() - start}")

运行效果如下：

复制完成，用时：345

在公司的电脑上，每次运行时间不一样，大概是在300 ~ 400左右浮动。

下面改为RandomAccessFile实现：

val start = System.currentTimeMillis()
RandomAccessFile("D:\\hello.mp4", "r").use { input ->
    RandomAccessFile("D:\\hello_copy.mp4", "rw").use { output ->
        val buf = ByteArray(8192)
        var length: Int
        while (input.read(buf).also { length = it } != -1) {
            output.write(buf, 0, length)
        }
    }
}
println("复制完成，用时：${System.currentTimeMillis() - start}")

运行效果如下：

复制完成，用时：288

经过多次运行，发现经常到跑到300以下，所以RandomAccessFile的效率还是非常高的，似乎比FileInputStream和FileOutputStream的效率还要高一点点。

但是在写文件的时候需要注意，如果使用的读写模式为：“rws”，如下：

RandomAccessFile("D:\\hello.mp4", "r").use { input ->
    RandomAccessFile("D:\\hello_copy.mp4", "rws").use { output ->
        。。。
    }
}

运行效果如下：

复制完成，用时：3148

可以看到，读写模式加了s之后效率非常的低，比原来慢10倍都不止。对于s参数，官方文档说明如下：

public RandomAccessFile(File file, String mode) throws FileNotFoundException

创建从中读取和向其中写入（可选）的随机访问文件流，该文件由 File 参数指定。将创建一个新的 FileDescriptor 对象来表示此文件的连接。

mode 参数指定用以打开文件的访问模式。允许的值及其含意为：

“rws” 和 “rwd” 模式的工作方式极其类似 FileChannel 类的 force(boolean) 方法，分别传递 true 和 false 参数，除非它们始终应用于每个 I/O 操作，并因此通常更为高效。如果该文件位于本地存储设备上，那么当返回此类的一个方法的调用时，可以保证由该调用对此文件所做的所有更改均被写入该设备。这对确保在系统崩溃时不会丢失重要信息特别有用。如果该文件不在本地设备上，则无法提供这样的保证。

“rwd” 模式可用于减少执行的 I/O 操作数量。使用 “rwd” 仅要求更新要写入存储的文件的内容；使用 “rws” 要求更新要写入的文件内容及其元数据，这通常要求至少一个以上的低级别 I/O 操作。

如果存在安全管理器，则使用 file 参数的路径名作为其参数调用它的 checkRead 方法，以查看是否允许对该文件进行读取访问。如果该模式允许写入，那么还使用该路径参数调用该安全管理器的 checkWrite 方法，以查看是否允许对该文件进行写入访问。

当我们需要非常即时的写入内容的时候，就需要使用"rws"模式，因为"rw"模式会使用buffer，只有buffer满的时候，或者调用close()函数的时候才真正写到文件，而使用"rws"则不使用buffer，可以即时写到文件，因为不使用buffer，所以效率就低下。这是网上的说法，根据我的实验，我发现即使写一个字节，也是可以即时写出去的，说明没有使用Buffer，示例代码如下：

val start = System.currentTimeMillis()
val file = File("D:\\test\\test.txt")
val output = RandomAccessFile(file, "rw")
val input = RandomAccessFile(file, "r")
output.write(65)
println("读取一个字节：${input.read()}")
Thread.sleep(1000 * 30)
output.close()
input.close()
println("写入完成，用时：${System.currentTimeMillis() - start}")

运行结果如下：

读取一个字节：65

可以看到，写入一个字节后，立马读就能读取到写入文件的字节内容，而且我们只写了一个字节，说明RandomAccessFile没有使用Buffer，即使是1个字节也立马写入到文件了，而且我打开文件看也是能看到字母“A”的（A的ASCCI码为65），而此RandomAccessFile对象也还没有关闭呢。这也有可能是在Windows平台没有Buffer，万一Linux平台有呢？于是跑到我的Android手机上再试一次，把代码改一下，放到Activity中运行，如下：

thread {
    val start = System.currentTimeMillis()
    val file = File(filesDir,"test.txt")
    val output = RandomAccessFile(file, "rw")
    val input = RandomAccessFile(file, "r")
    output.write(65)
    println("读取一个字节：${input.read()}")
    output.close()
	input.close()
    Thread.sleep(1000 * 30)
    println("写入完成，用时：${System.currentTimeMillis() - start}")
}

通过运行结果发现，也是可以立即看到读取的字节内容的，说明RandomAccessFile是没有使用缓冲的。所以，要想搞懂rws模式的功能，估计得懂系统原理才能搞懂了。根据JDK文档对rws的描述，大概理解是如果想要写入更及时，则使用rws模式吧，我也不知道这样理解对不对。

暂且不管理解的对不对，这里我们来算一下rws的写入速度，之前写入的文件大小为182MB，使用了3148毫秒，则：182MB / 3.148秒 = 57.8MB/秒，对于文件下载来说，这个写入速度是够用的，使用rws似乎没什么问题。但是，随着科技的发展，网速越来越快，现在电脑上下载速度达到100M/S也不是什么难事，如果手机带宽也很快的话，则使用rws就会出现网速比你写磁盘的速度快的问题了，所以rws不应该使用。对于多线程的断点续传的下载，也是没必要使用rws模式的，在使用多线程下载的时候，先把流中获取的数据写文件，然后再把写入文件的大小写到另一个文件中记录起来，假设数据写入文件后，程序断开了，比如直接杀进程把程序杀掉，假设这时程序来不及把刚刚写入文件的大小保存到记录中，这也是没有问题的，因为在下次再一次下载时，没保存记录的那段数据需要重新下载而已，比如定的缓冲为8K，则是有8K需要重新下然后覆盖之前下好的8K，这没什么的，现在手机的下载最少也有100多K每秒，有8K需要重下没什么大不了的。倒时如果你加了rws，如果人家网速有100M每秒，但是你写文件时只能达到60M/S，那就浪费网速了，所以在多线程下载中没必要使用rws模式，使用rw模式即可。大线程下载保存的记录简单理解就是可以少，不可以多，比如我们下载了40K，保存的记录为30K，这是可以的，这样就有10K需要重复下载而已，但是，如果下载了30K，你保存的记录为40K，这就有问题了，因为你下次下载的时候会从40K的位置开始下，但是你之前只下了30K，这样文件就不完整了，所以在保存记录时，一定是把保存记录的代码放在写文件数据的代码的后面。

在复制文件的时候也不要使用"rws"了，因为实在是太慢了。那什么时候需要使用rws模式，讲真我真不知道，假设如果你要即时保存一些数据，而且这些数据也很小，而且这些数据很重要，则你可以使用rws模式，这个模式可能能让你的写入更及时，虽然效率低，但是由于数据量小的话，影响也不大。

对于"rwd"，据说功能和"rws"差不多，只不过是只对“文件的内容”同步更新到磁盘，不对metadata同步更新。那metadata是什么，比如文件修改日期，如下：

“rws”：即时刷新文件的内容和文件的修改日期。

“rwd”：即时刷新文件的内容，但修改日期可能不会更改，直到文件关闭。