IO流copy檔案的幾種方法介紹

1、FileInputStream和FileOutputStream：檔案的讀寫一般是以位元組為單位的，前者從檔案中獲取位元組資料，後者將位元組資料寫入檔案。這種方式獲取的物件對於資料的讀寫是逐位元組的，稍後我們將測試其讀寫的速度。在讀寫的過程中我們可以這樣理解，read()方法檢視其底層可以發現是一個native方法，native方法連線了java和底層的C語言，IO流讀取到了資料，儲存在一個8位（一個位元組）的暫存器中，最簡單的檔案流就是對這個暫存器上的資料進行操作的，這也是為什麼這種方法是逐位元組讀寫的原因，這種方式在每次讀完一個位元組的的時候，就會產生溢位中斷，CPU再去響應中斷請求，這樣一來，其效率是很低下的，在讀大檔案的時候，這種方法就捉襟見肘了。
2、BufferedInputStream和BufferedOutputStream：緩衝輸入流和緩衝輸出流，怎麼獲得緩衝流物件呢？我們通過把方法1中的物件用緩衝流的構造方法包裝即可獲得。那麼什麼是緩衝呢？JVM記憶體中為它開闢了一塊區域，用來臨時存放資料，相當於是在方法1中加了一塊區域，讀到的位元組都會經過這個中間環節，先寫到緩衝區，當緩衝區讀滿或者給其相應強制清除緩衝的指令（flush方法）時，就會一次性讀取緩衝區的所有資料。它的優越之處顯而易見，CPU可以有更多的時間去處理別的事務了，一次性地讀取大大提升了讀取的速度，程式在效能上明顯優於方法1，我們在之後的測試中也可以看到。
3、自定義byte[] buf位元組陣列建立緩衝區：和方法2的原理類似，但這種方法使得我們對資料的處理更加有可操作性，我們可以自己定義緩衝區的大小，因為這個空間是我們自己定義的。在流程上，我們先把資料寫入陣列，獲取長度，再把位元組陣列的資料寫到檔案中，這依然是一種批量操作。

測試三種方法copy檔案的速度（java程式）

1、程式碼實現：我這裡分別寫了三個方法，測試程式傳檔案所花費的時間，第三種方法修改入口引數，可以自定義緩衝區位元組陣列的長度。

public class Test {
	 public static void main(String[] args){
		 Test test = new Test();
		 test.withoutBuffer();//測試不加緩衝
		 test.addBuffer(); //測試加緩衝
		 test.BufferByte(1024);//自定義緩衝陣列長度		 
	 }
	/**
	 * 不加緩衝的檔案傳輸測試
	 */
	public void withoutBuffer(){
		File file = new File("E:\\workspace\\mayifan\\src\\com\\myf\\bufferInputStream1211\\send\\雲端計算必讀-Google_三大論文中文版.pdf");
		File file1 = new File("E:\\workspace\\mayifan\\src\\com\\myf\\bufferInputStream1211\\get\\雲端計算必讀-Google_三大論文中文版.pdf");
		try{
		FileInputStream fis = new FileInputStream(file); //獲取檔案輸入流
		FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file1); //獲取檔案輸出流
		int value=0;
	        long startTime = System.currentTimeMillis(); //執行前的時間
		while((value = fis.read())!=-1){   //讀取下一個位元組，返回值是位元組對應的位元組對應的位元組值，讀到-1則表示沒有資料了
			fos.write(value);	//把這個位元組寫出去		
		}
		long endTime = System.currentTimeMillis(); //執行後的時間
		long time = endTime-startTime; //花費時間
		System.out.println("不加緩衝copy檔案用了："+time+"ms");
		fos.close();  //關資源
		fis.close();		
		}catch(IOException e){
			e.printStackTrace();
		}			
	}
	/**
	 * 新增緩衝的檔案傳輸測試
	 */
	public void addBuffer(){
		File file = new File("E:\\workspace\\mayifan\\src\\com\\myf\\bufferInputStream1211\\send\\雲端計算必讀-Google_三大論文中文版.pdf");
		File file1 = new File("E:\\workspace\\mayifan\\src\\com\\myf\\bufferInputStream1211\\get1\\雲端計算必讀-Google_三大論文中文版.pdf");
		try{
		FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
		BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis); //把檔案輸入流包裝為緩衝流
		FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file1);
		BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos); //把檔案輸出流包裝為緩衝流
		int length=0;
	        long startTime = System.currentTimeMillis();
		while((length = bis.read())!=-1){
			bos.write(length);			
		}
		long endTime = System.currentTimeMillis();
		long time = endTime-startTime;	
		System.out.println("加緩衝後的檔案傳輸時間："+time+"ms");
		bos.flush();
		bos.close();
		fos.close();
		bis.close();
		fis.close();					
		}catch(IOException e){
			e.printStackTrace();
		}				
	}
	/**
	 * 使用自定義的位元組陣列作為緩衝區
	 */
	public void BufferByte(int len){
		File file = new File("E:\\workspace\\mayifan\\src\\com\\myf\\bufferInputStream1211\\send\\雲端計算必讀-Google_三大論文中文版.pdf");
		File file1 = new File("E:\\workspace\\mayifan\\src\\com\\myf\\bufferInputStream1211\\get2\\雲端計算必讀-Google_三大論文中文版.pdf");
		try{
		FileInputStream fis = new FileInputStream(file); //獲取檔案輸入流
		FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file1); //獲取檔案輸出流
		int length=0; //記錄每次讀取到的位元組長度
		byte[] buf = new byte[len];  //根據輸入值自定義緩衝區長度
	        long startTime = System.currentTimeMillis(); //執行前的時間
		while((length = fis.read(buf))!=-1){   //讀取位元組到位元組陣列中，最多一次讀1024個
			fos.write(buf,0,length);	//把這些資料寫到檔案
			if(length<len)  //最後的資料讀完後退出，防止阻塞
				break;
		}
		long endTime = System.currentTimeMillis(); //執行後的時間
		long time = endTime-startTime; //花費時間
		System.out.println("自定義緩衝位元組陣列長度為"+len+"位元組時,copy檔案用了："+time+"ms");
		fos.close();  //關資源
		fis.close();		
		}catch(IOException e){
			e.printStackTrace();
		}			
	}	
}
 

2、執行結果：




3、結果分析：觀察資料，我們可以發現，不加緩衝逐位元組讀取花費的時間是很長的，在程式執行的時候我們就可以明顯發現這一點。在加了java自帶的緩衝區後，檔案的傳輸速度明顯提升，只需要幾十毫秒。copy速度最快的是第三種方法，我們自定義的緩衝區在1024位元組大小時，其速度略微慢於方法2，但當我們把緩衝區增加後，其速度就比方法2快了，且其記憶體區域越大，copy速度越快。因此，我們可以得出結論，最優的方案是自定義緩衝區，其次是採用java自帶緩衝區嗎，逐位元組讀取的方法我們應該儘量避免使用，效率低下。當程式反覆讀寫的次數越少，其copy速度就會越快。查閱資料可以知道java自帶的緩衝區預設是8192位元組，在第二個測試案例中我們可以發現，自定義相同大小的區域，方法3是比方法2要快的，因此，效率最高的方法依然是自定義位元組陣列作為緩衝區。