使用Java NIO直接访问Windows磁盘

我正在使用一个使用JavaNIO的库来直接将文件映射到内存，但是直接读取磁盘时遇到了问题

我可以通过UNC使用

FileInputStream

直接读取磁盘，例如

File disk = new File("\\\\.\\PhysicalDrive0\\");
try (FileInputStream fis = new FileInputStream(disk);
    BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis)) {
    byte[] somebytes = new byte[10];
    bis.read(somebytes);
} catch (Exception ex) {
    System.out.println("Oh bother");
}

但是，我不能将此扩展到NIO：

File disk = new File("\\\\.\\PhysicalDrive0\\");
Path path = disk.toPath();
try (FileChannel fc = FileChannel.open(path, StandardOpenOption.READ)){
    System.out.println("No exceptions! Yay!");
} catch (Exception ex) {
    System.out.println("Oh bother");
}

stacktrace（直到原因）是：

我还没有找到一个解决办法，虽然我看到了一些接近。Daniel Alder建议使用GLOBALROOT的答案似乎是相关的，因为答案中使用了FileChannel，但我似乎找不到使用这种模式的驱动器。有没有办法将所有设备列在GLOBALROOT或类似的目录下

目前，我正在考虑用直接

InputStream

s替换NIO的使用，但如果可以的话，我想避免这种情况。首先，使用NIO是有原因的，其次，它需要运行大量的代码，需要做大量的工作。最后，我想知道如何实现类似Daniel的解决方案的东西，以便将来可以编写设备或使用NIO

总之：我如何使用Java NIO（而不是

InputStream

s）直接访问驱动器，和/或是否有办法列出通过GLOBALROOT访问的所有设备，以便使用Daniel Alser的解决方案

答案摘要： 我保留了过去的编辑（如下），以避免混淆。在EJP和Apangin的帮助下，我想我有了一个可行的解决方案。差不多

private void rafMethod(long posn) {
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(512);
    buffer.rewind();
    try (RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(disk.getPath(), "r");
            SeekableByteChannel sbc = raf.getChannel()) {
        sbc.read(buffer);
    } catch (Exception ex) {
        System.out.println("Oh bother: " + ex);
        ex.printStackTrace();
    }

    return buffer;
}

只要posn参数是扇区大小的倍数（在本例中设置为512），这将起作用。请注意，这也适用于Channels.newChannel（FileInputStream），在这种情况下，它似乎总是返回可查找的字节流，并且将其强制转换为一个字节流似乎是安全的

从快速和肮脏的测试看来，这些方法确实在寻找，而不仅仅是跳过。我在我的驱动器开始时搜索了一千个位置，它读取了它们。我也这么做了，但添加了磁盘大小一半的偏移量（用于搜索磁盘的背面）。我发现：

• 两种方法花费的时间几乎相同
• 搜索磁盘的开始或结束不影响时间
• 缩小地址范围确实缩短了时间
• 对地址进行排序确实减少了时间，但没有减少多少

这对我来说意味着，这是真正的寻找，而不仅仅是阅读和跳跃（就像一条小溪倾向于这样）。在这个阶段，速度仍然很糟糕，它让我的硬盘听起来像一台洗衣机，但代码是为快速测试而设计的，还没有变得漂亮。它可能仍然可以正常工作

感谢EJP和Apangin的帮助。阅读他们各自答案中的更多内容

编辑： 后来我在Windows7机器上运行了我的代码（我最初没有），我得到了一个稍微不同的异常（见下文）。这是以管理员权限运行的，第一段代码仍然在相同的条件下工作

java.nio.file.FileSystemException: \\.\PhysicalDrive0\: A device attached to the system is not functioning.

    at sun.nio.fs.WindowsException.translateToIOException(WindowsException.java:86)
    at sun.nio.fs.WindowsException.rethrowAsIOException(WindowsException.java:97)
    at sun.nio.fs.WindowsException.rethrowAsIOException(WindowsException.java:102)
    at sun.nio.fs.WindowsFileSystemProvider.newFileChannel(WindowsFileSystemProvider.java:115)
    at java.nio.channels.FileChannel.open(FileChannel.java:287)
    at java.nio.channels.FileChannel.open(FileChannel.java:335)
    at testapp.TestApp.doStuff(TestApp.java:30)
    at testapp.TestApp.main(TestApp.java:24)

编辑2: 为了响应EJP，我尝试了：

    byte[] bytes = new byte[20];
    ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(bytes);
    bb.rewind();

    File disk = new File("\\\\.\\PhysicalDrive0\\");
    try (FileInputStream fis = new FileInputStream(disk);
            ReadableByteChannel rbc = Channels.newChannel(new FileInputStream(disk))) {

        System.out.println("Channel created");
        int read = rbc.read(bb);
        System.out.println("Read " + read + " bytes");
        System.out.println("No exceptions! Yay!");
    } catch (Exception ex) {
        System.out.println("Oh bother: " + ex);
    }

尝试此操作时，我得到以下输出：

已创建频道
噢，麻烦了：java.io.IOException:参数不正确

---

看来我可以创建FileChannel或ReadableByteChannel，但我不能使用它；也就是说，错误只是延迟了。

以管理员身份运行此操作。它确实有效，因为它只是

java.io:

    try (FileInputStream fis = new FileInputStream(disk);
        ReadableByteChannel fc = Channels.newChannel(fis))
    {
        System.out.println("No exceptions! Yay!");
        ByteBuffer  bb = ByteBuffer.allocate(4096);
        int count = fc.read(bb);
        System.out.println("read count="+count);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        System.out.println("Oh bother: "+ex);
        ex.printStackTrace();
    }

---

编辑如果您需要随机访问，则必须使用

随机访问文件

。没有通过

频道

从中映射。但是上面的解决方案无论如何都不是NIO，只是

FileInput/OutputStream

上的Java NIO层，使用NIO您的原始代码只需要稍作更改

Path disk = Paths.get("d:\\.");
try (ByteChannel bc = Files.newByteChannel(disk, StandardOpenOption.READ)) {
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
    bc.read(buffer);
} catch (Exception e){
    e.printStackTrace();
}

---

是很好的、可行的代码，但我在您的版本和我的版本中都遇到了拒绝访问错误。

当访问物理驱动器而不进行缓冲时，您只能读取完整的扇区。这意味着，如果扇区大小为512字节，则只能读取512字节的倍数。将缓冲区长度更改为512或4096（无论扇区大小如何），并且

FileChannel

可以正常工作：

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(512);

try (RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("\\\\.\\PhysicalDrive0", "r");
     FileChannel fc = raf.getChannel()) {
    fc.read(buf);
    System.out.println("It worked! Read bytes: " + buf.position());
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

看

---

您原来的

FileInputStream

代码显然可以正常工作，因为

BufferedInputStream

的默认缓冲区大小为8192。把它拿走——代码也会失败，出现同样的异常。

谢谢EJP，已经这么做了。当我第一次问我的问题时，我正在使用XP（没有Windows7）。当我在Windows7中运行它时，我得到的正是你提到的错误。然后我以管理员的身份运行，出现了一个新错误：“连接到系统的设备无法正常工作。”（请参阅我文章的底部）。当文件流工作时，设备显然正在运行，它也是我的操作系统磁盘。顺便说一句，同样的事情发生在磁盘1、2和3上。好的，我将尝试剪切和粘贴。啊。的确，您可以通过这种方式获得FileChannel，但它什么也做不了。它只是延迟异常，直到您尝试读取它为止。我添加了一个ByteBuffer并尝试读取它，得到了：java.io.IOException:该参数不正确有趣的是，这不同于“连接的设备…”@EJP“没有通过通道从该设备进行映射”-关于

RandomAccessFile.getChannel（）

？@apangin，这不是通过

通道进行映射。请看我写的东西
getChannel（）
将遇到与OP已经抱怨的问题完全相同的问题。感谢您的回答。我认为问题不在于引用（\\.\PhysicalDrive0），尽管我会尝试任何方法。我和你的代码有同样的错误。使用FileInputStream的第一段代码确实可以使用该引用，但不幸的是，FileInputStream不能满足我的需要。如果这是参考资料，我想这是行不通的。另外，当我使用无效引用时，我会遇到另一个错误。您没有尝试我的实际代码。尝试使用4096的缓冲区大小，就像我做的那样。你可能需要阅读前文本
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(512);

try (RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("\\\\.\\PhysicalDrive0", "r");
     FileChannel fc = raf.getChannel()) {
    fc.read(buf);
    System.out.println("It worked! Read bytes: " + buf.position());
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}