Ficheros de Acceso Aleatorio en Java. Clase RandomAccessFile

La clase Java RandomAccessFile se utiliza para acceder a un fichero de forma aleatoria.

Los constructores de la clase son:

RandomAccessFile(String path, String modo);
RandomAccessFile(File objetoFile, String modo);

Lanzan una excepción FileNotFoundException.

El argumento modo indica el modo de acceso en el que se abre el fichero.

Los valores permitidos para este parámetro son:

modo	Significado
"r"	Abre el fichero en modo solo lectura. El fichero debe existir. Una operación de escritura en este fichero lanzará una excepción IOException.
"rw"	Abre el fichero en modo lectura y escritura. Si el fichero no existe se crea.

Ejemplo: abrir un fichero aleatorio para lectura

Se abre el fichero clientes.dat para lectura usando el primer constructor.

RandomAccessFile fichero = new RandomAccessFile("/ficheros/clientes.dat", "r");

Ejemplo : abrir un fichero aleatorio para lectura/escritura

Se abre el fichero personas.dat para lectura/escritura usando el segundo constructor. Si el fichero no existe se crea.

File f = new File ("/ficheros/personas.dat");
RandomAccessFile fichero = new RandomAccessFile(f, "rw");

ACCESO A LOS DATOS EN FICHEROS ALEATORIOS

Para acceder de forma aleatoria a los datos contenidos en el fichero, la clase RandomAccessFile dispone de varios métodos. Entre ellos:

long getFilePointer();

Devuelve la posición actual del puntero del fichero. Indica la posición (en bytes) donde se va a leer o escribir.

long length();

Devuelve la longitud del fichero en bytes.

void seek(long pos);

Coloca el puntero del fichero en una posición pos determinada. La posición se da como un desplazamiento en bytes desde el comienzo del fichero. La posición 0 indica el principio del fichero. La posición length() indica el final del fichero.

Además dispone de métodos de lectura/escritura:

public int read()

Devuelve el byte leído en la posición marcada por el puntero. Devuelve -1 si alcanza el final del fichero. Se debe utilizar este método para leer los caracteres de un fichero de texto.

public final String readLine()

Devuelve la cadena de caracteres que se lee, desde la posición marcada por el puntero, hasta el siguiente salto de línea que se encuentre.

public xxx readXxx()

Hay un método read para cada tipo de dato básico: readChar, readInt, readDouble, readBoolean, etc.

public void write(int b)

Escribe en el fichero el byte indicado por parámetro. Se debe utilizar este método para escribir caracteres en un fichero de texto.

public final void writeBytes(String s)

Escribe en el fichero la cadena de caracteres indicada por parámetro.

public final void writeXxx(argumento)

También existe un método write para cada tipo de dato básico: writeChar, writeInt, writeDouble, writeBoolean, etc.

Ejemplos de operaciones con ficheros de acceso aleatorio

Ejemplo 1: Programa Java que pide un número entero por teclado y lo añade al final de un fichero binario enteros.dat que contiene números enteros. El programa utiliza un método mostrarFichero() que se llama dos veces. La primera muestra el contenido del fichero antes de añadir el nuevo número y la segunda llamada muestra el fichero después de añadirlo.

package random1;

import java.io.EOFException;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.util.Scanner;

public class Random1 {

    static Scanner sc = new Scanner(System.in);
    static RandomAccessFile fichero = null;

    public static void main(String[] args) {
        int numero;
        try {
            //se abre el fichero para lectura y escritura
            fichero = new RandomAccessFile("/ficheros/enteros.dat", "rw");
            mostrarFichero(); //muestra el contenido original del fichero
            System.out.print("Introduce un número entero para añadir al final del fichero: ");                    
            numero = sc.nextInt(); //se lee el entero a añadir en el fichero
            fichero.seek(fichero.length()); //nos situamos al final del fichero
            fichero.writeInt(numero);       //se escribe el entero
            mostrarFichero();//muestra el contenido del fichero después de añadir el número

        } catch (FileNotFoundException ex) {
            System.out.println(ex.getMessage());
        } catch (IOException ex) {
            System.out.println(ex.getMessage());
        } finally {
            try {
                if (fichero != null) {
                    fichero.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                System.out.println(e.getMessage());
            }
        }
    }

    public static void mostrarFichero() {
        int n;
        try {
            fichero.seek(0); //nos situamos al principio
            while (true) {
                n = fichero.readInt();  //se lee  un entero del fichero                                           
                System.out.println(n);  //se muestra en pantalla
            }
        } catch (EOFException e) {
            System.out.println("Fin de fichero");
        } catch (IOException ex) {
            System.out.println(ex.getMessage());
        }
    }
}

Ejemplo 2: Programa Java para modificar un entero dentro del fichero enteros.dat con acceso aleatorio.

Para ello se pide la posición que ocupa el entero a modificar dentro del fichero, a continuación se lee y muestra el valor actual, se pide el nuevo valor y finalmente se escribe el nuevo valor en la posición indicada, modificando de esta forma el valor antiguo por el nuevo.

La posición deberá estar comprendida entre 1 y el número de enteros que contiene el fichero.

La cantidad de enteros que contiene el fichero se calcula asi:

//se asigna a size el tamaño en bytes del fichero

size = fichero.length(); 

//cada int en Java ocupa 4 bytes. Si dividimos el total de bytes entre 4 obtenemos el número de //enteros que contiene el fichero.

size = size / 4;             

package random2;

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.util.Scanner;

public class Random2{

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        RandomAccessFile fichero = null;
        int pos, numero;
        long size;
        try {
            fichero = new RandomAccessFile("/ficheros/enteros.dat", "rw");                                        

            //calcular cuántos enteros tiene el fichero
            size = fichero.length();
            size = size / 4;
            System.out.println("El fichero tiene " + size + " enteros");

            //Modificar el entero que se encuentra en una posición determinada
            do {
                System.out.println("Introduce una posición (>=1 y <= " + size + "): ");
                pos = sc.nextInt();
            } while (pos < 1 || pos > size);

            pos--;  //la posición 1 realmente es la 0
           
            //nos situamos en la posición (byte de inicio) del entero a modificar
            //en Java un entero ocupa 4 bytes
            fichero.seek(pos*4);

            //leemos y mostramos el valor actual
            System.out.println("Valor actual: " + fichero.readInt());
           
            //pedimos que se introduzca el nuevo valor
            System.out.println("Introduce nuevo valor: ");
            numero = sc.nextInt();

            //nos situamos de nuevo en la posición del entero a modificar
            //esto es necesario porque después de la lectura que hemos realizado para mostrar                     
            //el valor el puntero de lectura/escritura ha avanzado al siguiente entero del fichero.
            //si no hacemos esto escribiremos sobre el siguiente entero
            fichero.seek(pos*4);

            //escribimos el entero
            fichero.writeInt(numero);

        } catch (FileNotFoundException ex) {
            System.out.println(ex.getMessage());
        } catch (IOException ex) {
            System.out.println(ex.getMessage());
        }finally {
            try {
                if (fichero != null) {
                    fichero.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                System.out.println(e.getMessage());
            }
        }
    }
}

Ejemplo 3: Ejemplo de uso de un fichero de caracteres con acceso aleatorio.

Se pide por teclado una palabra, la busca el fichero de texto texto.txt y la modifica escribiéndola en mayúsculas cada vez que aparece en el fichero.

Para hacer el cambio de la palabra por su equivalente en mayúsculas, el programa lee el fichero por líneas. Para cada línea leída se comprueba si contiene la palabra buscada y si es así se modifica y se sobrescribe la línea completa modificada.

package random3;

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.util.Scanner;

public class Random3 {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        RandomAccessFile fichero = null;
        String palabra, cadena;
        StringBuilder auxBuilder;
        long pos = 0;
        int indice;
        try {
            //se abre el fichero para lectura/escritura
            fichero = new RandomAccessFile("/ficheros/texto.txt", "rw");                                          

            //Se pide la palabra a buscar
            System.out.print("Introduce palabra: ");
            palabra = sc.nextLine();
           
            //lectura del fichero
            cadena = fichero.readLine(); //leemos la primera línea
            while(cadena!=null){         //mientras no lleguemos al final del fichero
                indice = cadena.indexOf(palabra); //buscamos la palabra en la línea leída
                while(indice!=-1){ //mientras la línea contenga esa palabra (por si está repetida)
                   
                    //paso la línea a un StringBuilder para modificarlo
                    auxBuilder = new StringBuilder(cadena); 
                    auxBuilder.replace(indice, indice+palabra.length(), palabra.toUpperCase());                   
                    cadena = auxBuilder.toString();
                    
                    //nos posicionamos al principio de la línea actual y se sobrescribe la
                    //línea completa
                    //La posición donde empieza la línea actual la estoy guardando
                    //en la variable pos
                    fichero.seek(pos);
                    fichero.writeBytes(cadena);
                   
                    //compruebo si se repite la misma palabra en la línea
                    indice = cadena.indexOf(palabra);
                }
                pos = fichero.getFilePointer(); //posición de la línea actual que voy a leer
                cadena = fichero.readLine();    //lectura de la línea
            }
        } catch (FileNotFoundException ex) {
            System.out.println(ex.getMessage());
        } catch (IOException ex) {
            System.out.println(ex.getMessage());
        }finally {
            try {
                if (fichero != null) {
                    fichero.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                System.out.println(e.getMessage());
            }
        }
    }
}