深入了解Android IO的底层原理

IO（输入输出）是Android系统中的基本操作之一。本攻略将深入探究Android IO的底层原理，包括如何使用Java IO和NIO进行文件读写，如何使用内存映射文件进行快速读写等内容。

Java IO

Java IO是Android系统中最常用的IO操作方式之一，其底层实现基于操作系统提供的文件IO操作（read、write、close等）。

文件读取

使用Java IO读取文件，可以通过以下方式实现：

File file = new File("filepath");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
byte[] buffer = new byte[1024];
int len = -1;
while((len = fis.read(buffer)) != -1) {
    // 对读取的数据进行处理
}
fis.close();

上述代码中，我们通过FileInputStream类创建了一个文件输入流，使用其read()方法不断地读取文件中的数据，并将读取的数据存储在一个缓存区byte[] buffer中。

文件写入

使用Java IO写入文件，可以通过以下方式实现：

File file = new File("filepath");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
String content = "hello world";
fos.write(content.getBytes());
fos.close();

上述代码中，我们通过FileOutputStream类创建了一个文件输出流，使用其write()方法将指定的内容写入文件中。

NIO

NIO（New IO）是Java 1.4及之后版本引入的新IO操作方式，其底层实现基于非阻塞IO操作和选择器的轮询机制。

在Android系统中，可以使用Java NIO的相关API实现文件读写操作，包括RandomAccessFile、FileChannel等类。

文件读取

使用Java NIO读取文件，可以通过以下方式实现：

File file = new File("filepath");
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "rw");
FileChannel fc = raf.getChannel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
while((fc.read(buffer)) != -1) {
    buffer.flip();
    while(buffer.remaining() > 0) {
        // 对读取的数据进行处理
    }
    buffer.compact();
}
fc.close();
raf.close();

上述代码中，我们通过RandomAccessFile类创建了一个可读写的文件，使用其getChannel()方法获取文件通道，并创建一个1024字节大小的缓冲区ByteBuffer，不断地从通道中读取数据，并将读取的数据存储在ByteBuffer中。

文件写入

使用Java NIO写入文件，可以通过以下方式实现：

File file = new File("filepath");
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "rw");
FileChannel fc = raf.getChannel();
String content = "hello world";
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(content.getBytes());
while(buffer.hasRemaining()) {
    fc.write(buffer);
}
fc.close();
raf.close();

上述代码中，我们通过RandomAccessFile类创建了一个可读写的文件，使用其getChannel()方法获取文件通道，并创建一个ByteBuffer，将指定的内容写入通道中。

内存映射文件

内存映射文件是Android系统用于在内存中操作大型文件的一种高效方式。

通过使用Java NIO的内存映射文件功能，我们可以将整个文件映射到内存中，通过操作内存中的数据来快速读写文件。

文件读取

使用内存映射文件读取文件，可以通过以下方式实现：

File file = new File("filepath");
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "rw");
FileChannel fc = raf.getChannel();
MappedByteBuffer mbb = fc.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, fc.size());
while(mbb.hasRemaining()) {
    // 对读取的数据进行处理
}
fc.close();
raf.close();

上述代码中，我们通过调用FileChannel的map()方法将指定位置和大小的文件映射到内存中，并返回了一个MappedByteBuffer对象，通过操作mbb对象中的数据进行文件读取。

文件写入

使用内存映射文件写入文件，可以通过以下方式实现：

File file = new File("filepath");
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "rw");
FileChannel fc = raf.getChannel();
MappedByteBuffer mbb = fc.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, fc.size());
String content = "hello world";
byte[] bytes = content.getBytes();
mbb.put(bytes);
fc.close();
raf.close();

上述代码中，我们通过调用FileChannel的map()方法将指定位置和大小的文件映射到内存中，并返回了一个MappedByteBuffer对象，通过向mbb对象中写入数据实现文件写入。

结语

本攻略介绍了使用Java IO和NIO进行文件读写、使用内存映射文件进行快速读写的全部详细内容，并给出了相应的示例代码。通过学习本攻略，我们可以更深入地了解Android IO的底层原理，并能够更加熟练地进行文件读写操作。