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necesito convertir un archivo grande a bytes (al menos 5GiB) para enviarlo mediante Rest, sin embargo, al intentar convertir el archivo a bytes, el proceso se muere debido a la longitud del archivo. Para solucionar este problema, he pensando en leer el archivo por partes e ir almacenando esas partes en un byte array, sin embargo, no sé como leer un archivo por partes. Si me pudieran dar una pista, se los agradecería demasiado.

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Esto te puede ayudar en parte ya que te permite ir leyendo el archivo y cuando tengas leidos 1 MiB, o la última lectura haya cargado en el buffer de lectura menos del tamaño de este (esto indicaría que ya no hay más datos que leer y que la próxima iteración no entrará al código del bucle), enviarlo al servidor.

    InputStream inputStream = new FileInputStream("ruta/al/archivo/de/5GiB");
    ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
    final byte[] BUFFER = new byte[1024];
    int readed = -1;
    while ((readed = inputStream.read(BUFFER)) != -1) {
        baos.write(BUFFER, 0, readed);

        /*
         * Cuando se haya leido 1 MiB del archivo, o se la lectura actual haya 
         * leido menos del tamaño del buffer de lectura, enviarlo al servidor
         */
        if (baos.size() == 1024000 || readed < 1024) {
            sendToRestService(baos.toByteArray());
            baos.reset();
        }
    }

Puedes cambiar la cantidad de bytes que quieres enviar al servidor modificando el valor (en este caso el 1024000) con que se compara el tamaño actual del ByteArrayOutputStream donde vas almacenando los datos leidos.

He omitido la captura de excepciones y el código que cierra los streams pero debes agregarlo tu, o bien utilizar un try-with-resources.

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