RandomAccessFile使用详解 MappedByteBuffer使用详解 共享内存

一、RandomAccessFile使用详解

1、用于随机读和随机写；

2、提供多种数据类型的读和写；

特殊说明：

bytes = new byte[8];
output.write(bytes, 0, 0); //可以写0字节

byte[] bytes = null;
output.write(bytes, 0, 0); //会触发抛异常

二、MappedByteBuffer使用详解

FileInputStream.read(byte b[])执行过程：

1、从磁盘拷贝到内核缓冲区；
2、从内核缓冲区拷贝到JVM直接缓冲区；
3、从JVM直接缓冲区拷贝到堆内存；

4、如果参数是直接缓冲区，则省略步骤三；

内存映射文件原理：

1、内核地址和用户地址映射到同一个物理地址，这样DMA硬件可以填充对内核和用户空间进程同时可见的缓冲区；

2、内存映射方式读取文件只执行一次内存拷贝，即磁盘到内核缓冲区，避免调用文件操作系统调用，效率非常高；

MappedByteBuffer实现细节：

1、RandomAccessFile维护一个FileChannel实例，实例在调用getChannel时创建，getChannel方法是同步方法；

2、MapMode.PRIVATE映射模式会导致写时拷贝，调用写操作会导致产生私有内存副本；

3、MappedByteBuffer实际是子类DirectByteBuffer实例，因此并不消耗JVM堆内存；

4、load方法进行文件预加载，不保证文件一定全部加载，isLoaded方法表示文件可能已经全部加载；

5、force方法强制将缓冲区的内容写到磁盘上面；

6、示例代码：SharedMemory.java

FileChannel实现细节：

truncate方法在windows上执行失败，在linux上执行成功，文件inode不变；

FileLock实现细节：

1、FileChannel的lock和trylock方法可以创建文件锁，lock是阻塞方法；

2、文件锁支持区域锁定，shared为true时创建读写锁，操作系统不支持时会创建独占锁，可以使用isShared测试；

3、锁的状态对操作系统的其他进程可见，对进程内的其他线程也可见；

Linux文件锁：

1、sys/file.h的flock，支持独占锁和读写锁，不支持对文件指定区域加锁；

2、fcntl.h的fcntl，支持独占锁和读写锁，支持对文件指定区域加锁；

3、unistd.h的lockf，只支持独占锁，不支持对文件指定区域加锁，实际调用fcntl；

4、查看/proc/locks可以查看文件锁信息，FLOCK对应flock，POSIX对应fcntl；

5、默认锁的类型是劝告锁ADVISORY，而非强制锁，如果是劝告锁其他进程还是可以操作文件；