RandomAccessFile.seek() 是如何工作的？

Question

根据 API，事实如下：

seek(long bytePosition)方法简单的说，就是把指针移动到用 bytePosition 参数指定的位置。
当bytePosition大于文件长度时，文件除非在（新）末尾写入一个字节，否则长度不会改变。
如果跳过的长度中存在数据，则保留此类数据未受影响。

不过，我比较好奇的情况是：当有一个没有数据（0字节）的文件时，我执行下面的代码：

file.seek(100000-1);
file.write(0);

所有的 100,000 字节几乎立即被 0 填满。我可以说 10 毫秒超过 200GB。

但是当我尝试使用其他方法（例如 BufferedOutputStream 写入 100000 个字节时，相同的过程需要几乎无限长的时间。

造成这种时间差异的原因是什么？有没有更有效的方法来创建 n 字节的文件并用 0s 填充它？

编辑： 如果没有真正写入数据，文件是如何填充数据的？示例此代码：

RandomAccessFile out=new RandomAccessFile("D:/out","rw");
out.seek(100000-1);
out.write(0);
out.close();

这是输出：

此外，如果文件足够大，由于缺少 space，我无法再写入磁盘。

Answer 1

您的操作系统和文件系统支持稀疏文件，在这种情况下，实施seek以利用此功能。

这与 Java 没有真正的关系，它只是 C 库中 fseek 和 fwrite 函数的一个特性，它们很可能是 JRE 上文件实现的后端你正在使用

更多信息：https://en.wikipedia.org/wiki/Sparse_file

Is there a more efficient way to create a file of n bytes and fill it with 0s?

在支持它的操作系统上，您可以 truncate 文件到所需的大小，而不是发出 write 调用。但是，这似乎在 Java API 中不可用。

Answer 2

当您向 BufferedOutputStream 写入 100,000 个字节时，您的程序会显式访问文件的每个字节并写入一个零。

当您在本地文件上使用 RandomAccessFile.seek() 时，您是在间接使用 C 系统调用 fseek()。如何处理取决于操作系统。

大多数现代操作系统都支持 sparse files。这意味着，如果您请求一个空的 100,000 字节文件，那么 100,000 字节的磁盘 space 并没有实际使用。当您写入字节 100,001 时，OS 仍然没有使用 100,001 字节的磁盘。它为包含[=36=]数据的块分配少量space，并单独跟踪空的space。

当你读取一个稀疏文件时，例如，通过fseek()ing到字节50,000，然后读取，OS可以说"OK, I have not allocated disk space for byte 50,000 because I have noted that bytes 0 to 100,000 are empty. Therefore I can return 0 for this byte.".这对调用者是不可见的。

这具有节省磁盘 space 和提高速度的双重目的。您已经注意到速度的提高。

更一般地说，fseek() 直接转到文件中的某个位置，因此它是 O(1) 而不是 O(n)。如果将文件与数组进行比较，就像 x = arr[n] 而不是 for(i = 0; i<=n; i++) { x = arr[i]; }

这个描述，以及维基百科上的描述，可能足以理解为什么寻求字节 100,000 然后写入比写入 100,000 个零更快。但是你可以阅读 Linux 内核源代码来了解稀疏文件是如何实现的，你可以阅读 JDK 中的 RandomAccessFile 源代码，以及 JRE 源代码，看看它们是如何实现的相互作用。但是，这可能比您需要的更详细。

RandomAccessFile.seek() 是如何工作的？

How does RandomAccessFile.seek() work?

java

file

randomaccessfile

bufferedoutputstream