Java中的内存映射文件是什么？

2025年1月7日 | 阅读 2 分钟

内存映射文件

当操作系统将文件的内容加载到进程的虚拟内存中时，文件被映射到内存，此时会创建一个MappedByteBuffer。借助内存映射文件，应用程序可以读写文件中的数据。缓冲区中的修改会自动与底层文件中的修改同步。

内存映射文件如何工作？

当操作系统将文件映射到内存时，它会将文件的内容加载到进程的虚拟内存中，形成一个称为MappedByteBuffer的结构。与使用常规字节数组一样，此缓冲区允许应用程序直接读写文件。

无需显式的读写操作，缓冲区内的修改会自动与底层文件同步，反之亦然。

文件名：MemoryMappedFileExample.java

 
import java.io.*;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
public class MemoryMappedFileExample {
    public static void main(String[] args) {
        RandomAccessFile file = null;
        FileChannel channel = null;
        try {
            file = new RandomAccessFile("example.txt", "rw");
            channel = file.getChannel();
            // Define the data to be written
            String data = "Hello, Memory-Mapped File!";
            byte[] dataBytes = data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
            // Set the file size to accommodate the data
            file.setLength(dataBytes.length);
            // Map a region of the file into memory
            MappedByteBuffer buffer = channel.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, dataBytes.length);
            // Write data to the buffer
            buffer.put(dataBytes);
            // Reading data from the buffer
            buffer.position(0); // Reset the buffer's position to read from the beginning
            byte[] readData = new byte[dataBytes.length];
            buffer.get(readData);
            System.out.println("Read from memory-mapped file: " + new String(readData, StandardCharsets.UTF_8));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (channel != null) {
                    channel.close();
                }
                if (file != null) {
                    file.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}   

输出

 
Read from memory-mapped file: Hello, Memory-Mapped File!

example.txt

解释

首先，它使用RandomAccessFile以读/写模式打开文件。接下来，它使用getChannel()获取文件的通道。定义后，字符串“Hello, Memory-Mapped File!”被转换为字节数组（dataBytes）。

为了确保内存缓冲区能够容纳数据而不会引发BufferOverflowException，文件大小被配置为匹配dataBytes的长度。然后使用FileChannel上的map将文件映射到内存。

在MapPath.READ_WRITE模式下，从位置0到末尾扩展dataBytes。使用位置（0）将缓冲区的位置重置为从头开始读取。使用put将数据写入缓冲区。

为了验证过程是否成功，数据被读入一个新的字节数组（readData）并输出。在finally块中，安全地关闭资源以防止资源泄漏。

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