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Java檔案讀寫IO/NIO及效能比較總結

阿新 • • 發佈：2019-02-05

幹Java這麼久，一直在做WEB相關的專案，一些基礎類差不多都已經忘記。經常想得撿起，但總是因為一些原因，不能如願。

其實不是沒有時間，只是有些時候疲於總結，今得空，下定決心將丟掉的都給撿起來。

檔案讀寫是一個在專案中經常遇到的工作，有些時候是因為維護，有些時候是新功能開發。我們的任務總是很重，工作節奏很快，快到我們不能停下腳步去總結。

檔案讀寫有以下幾種常用的方法

1、位元組讀寫（InputStream/OutputStream）

2、字元讀取（FileReader/FileWriter）

3、行讀取（BufferedReader/BufferedWriter）

程式碼（以讀取為例）：

[java]
view plaincopyprint?在CODE上檢視程式碼片派生到我的程式碼片
  1. import java.io.BufferedReader;  
  2. import java.io.File;  
  3. import java.io.FileInputStream;  
  4. import java.io.FileReader;  
  5. import java.io.IOException;  
  6. import java.io.InputStream;  
  7. /** 
  8.  * <b>檔案讀取類</b><br /> 
  9.  * 1、按位元組讀取檔案內容<br /> 
  10.  * 2、按字元讀取檔案內容<br /> 
  11.  * 3、按行讀取檔案內容<br />
     
  12.  * @author qin_xijuan 
  13.  * 
  14.  */
  15. publicclass FileOperate {  
  16.     privatestaticfinal String FILE_PATH = "d:/work/the List of Beautiful Music.txt";  
  17.     /** 
  18.      * 以位元組為單位讀取檔案內容 
  19.      * @param filePath：需要讀取的檔案路徑 
  20.      */
  21.     publicstaticvoid readFileByByte(String filePath) {  
  22.         File file = new File(filePath);  
  23.         // InputStream:此抽象類是表示位元組輸入流的所有類的超類。
  24.         InputStream ins = null ;  
  25.         try{  
  26.             // FileInputStream:從檔案系統中的某個檔案中獲得輸入位元組。
  27.             ins = new FileInputStream(file);  
  28.             int temp ;  
  29.             // read():從輸入流中讀取資料的下一個位元組。
  30.             while((temp = ins.read())!=-1){  
  31.                 System.out.write(temp);  
  32.             }  
  33.         }catch(Exception e){  
  34.             e.getStackTrace();  
  35.         }finally{  
  36.             if (ins != null){  
  37.                 try{  
  38.                     ins.close();  
  39.                 }catch(IOException e){  
  40.                     e.getStackTrace();  
  41.                 }  
  42.             }  
  43.         }  
  44.     }  
  45.     /** 
  46.      * 以字元為單位讀取檔案內容 
  47.      * @param filePath 
  48.      */
  49.     publicstaticvoid readFileByCharacter(String filePath){  
  50.         File file = new File(filePath);  
  51.         // FileReader:用來讀取字元檔案的便捷類。
  52.         FileReader reader = null;  
  53.         try{  
  54.             reader = new FileReader(file);  
  55.             int temp ;  
  56.             while((temp = reader.read()) != -1){  
  57.                 if (((char) temp) != '\r') {  
  58.                     System.out.print((char) temp);  
  59.                 }  
  60.             }  
  61.         }catch(IOException e){  
  62.             e.getStackTrace();  
  63.         }finally{  
  64.             if (reader != null){  
  65.                 try {  
  66.                     reader.close();  
  67.                 } catch (IOException e) {  
  68.                     e.printStackTrace();  
  69.                 }  
  70.             }  
  71.         }  
  72.     }  
  73.     /** 
  74.      * 以行為單位讀取檔案內容 
  75.      * @param filePath 
  76.      */
  77.     publicstaticvoid readFileByLine(String filePath){  
  78.         File file = new File(filePath);  
  79.         // BufferedReader:從字元輸入流中讀取文字，緩衝各個字元，從而實現字元、陣列和行的高效讀取。
  80.         BufferedReader buf = null;  
  81.         try{  
  82.             // FileReader:用來讀取字元檔案的便捷類。
  83.             buf = new BufferedReader(new FileReader(file));  
  84.             // buf = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(file)));
  85.             String temp = null ;  
  86.             while ((temp = buf.readLine()) != null ){  
  87.                 System.out.println(temp);  
  88.             }  
  89.         }catch(Exception e){  
  90.             e.getStackTrace();  
  91.         }finally{  
  92.             if(buf != null){  
  93.                 try{  
  94.                     buf.close();  
  95.                 } catch (IOException e) {  
  96.                     e.getStackTrace();  
  97.                 }  
  98.             }  
  99.         }  
  100.     }  
  101.     publicstaticvoid main(String args[]) {  
  102.         readFileByByte(FILE_PATH);  
  103.         readFileByCharacter(FILE_PATH);  
  104.         readFileByLine(FILE_PATH);  
  105.     }  
  106. }  
import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
/**
 * <b>檔案讀取類</b><br />
 * 1、按位元組讀取檔案內容<br />
 * 2、按字元讀取檔案內容<br />
 * 3、按行讀取檔案內容<br />
 * @author qin_xijuan
 *
 */
public class FileOperate {
    
    private static final String FILE_PATH = "d:/work/the List of Beautiful Music.txt";

    /**
     * 以位元組為單位讀取檔案內容
     * @param filePath：需要讀取的檔案路徑
     */
    public static void readFileByByte(String filePath) {
        File file = new File(filePath);
        // InputStream:此抽象類是表示位元組輸入流的所有類的超類。
        InputStream ins = null ;
        try{
            // FileInputStream:從檔案系統中的某個檔案中獲得輸入位元組。
            ins = new FileInputStream(file);
            int temp ;
            // read():從輸入流中讀取資料的下一個位元組。
            while((temp = ins.read())!=-1){
                System.out.write(temp);
            }
        }catch(Exception e){
            e.getStackTrace();
        }finally{
            if (ins != null){
                try{
                    ins.close();
                }catch(IOException e){
                    e.getStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    
    /**
     * 以字元為單位讀取檔案內容
     * @param filePath
     */
    public static void readFileByCharacter(String filePath){
        File file = new File(filePath);
        // FileReader:用來讀取字元檔案的便捷類。
        FileReader reader = null;
        try{
            reader = new FileReader(file);
            int temp ;
            while((temp = reader.read()) != -1){
                if (((char) temp) != '\r') {
                    System.out.print((char) temp);
                }
            }
        }catch(IOException e){
            e.getStackTrace();
        }finally{
            if (reader != null){
                try {
                    reader.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    
    /**
     * 以行為單位讀取檔案內容
     * @param filePath
     */
    public static void readFileByLine(String filePath){
        File file = new File(filePath);
        // BufferedReader:從字元輸入流中讀取文字，緩衝各個字元，從而實現字元、陣列和行的高效讀取。
        BufferedReader buf = null;
        try{
            // FileReader:用來讀取字元檔案的便捷類。
            buf = new BufferedReader(new FileReader(file));
            // buf = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(file)));
            String temp = null ;
            while ((temp = buf.readLine()) != null ){
                System.out.println(temp);
            }
        }catch(Exception e){
            e.getStackTrace();
        }finally{
            if(buf != null){
                try{
                    buf.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.getStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String args[]) {
        readFileByByte(FILE_PATH);
        readFileByCharacter(FILE_PATH);
        readFileByLine(FILE_PATH);
    }
}
// ----------------------------------------------------------------- 分割線 -----------------------------------------------------------------------------

再經過兩位同行的提點下，我對之前寫的檔案做了點修改，並通過讀寫一個1.2M的文字檔案來測試各方法的效能。從多次測試結果來看，行讀寫卻是是Java.nio更有效率。

經過修改之後的程式碼如下：

[java] view plaincopyprint?在CODE上檢視程式碼片派生到我的程式碼片
  1. package com.waddell.basic;  
  2. import java.io.BufferedReader;  
  3. import java.io.BufferedWriter;  
  4. import java.io.File;  
  5. import java.io.FileInputStream;  
  6. import java.io.FileOutputStream;  
  7. import java.io.FileReader;  
  8. import java.io.FileWriter;  
  9. import java.io.IOException;  
  10. import java.io.InputStream;  
  11. import java.io.OutputStream;  
  12. import java.nio.ByteBuffer;  
  13. import java.nio.channels.FileChannel;  
  14. /** 
  15.  * <b>檔案讀取類</b><br /> 
  16.  * 1、按位元組讀取檔案內容<br /> 
  17.  * 2、按字元讀取檔案內容<br /> 
  18.  * 3、按行讀取檔案內容<br /> 
  19.  *  
  20.  * @author qin_xijuan 
  21.  *  
  22.  */
  23. publicclass FileOperate {  
  24.     privatestaticfinal String FILE_PATH = "d:/work/jipinwodi.txt";  
  25.     /** 
  26.      * 以位元組為單位讀寫檔案內容 
  27.      *  
  28.      * @param filePath 
  29.      *            ：需要讀取的檔案路徑 
  30.      */
  31.     publicstaticvoid readFileByByte(String filePath) {  
  32.         File file = new File(filePath);  
  33.         // InputStream:此抽象類是表示位元組輸入流的所有類的超類。
  34.         InputStream ins = null;  
  35.         OutputStream outs = null;  
  36.         try {  
  37.             // FileInputStream:從檔案系統中的某個檔案中獲得輸入位元組。
  38.             ins = new FileInputStream(file);  
  39.             outs = new FileOutputStream("d:/work/readFileByByte.txt");  
  40.             int temp;  
  41.             // read():從輸入流中讀取資料的下一個位元組。
  42.             while ((temp = ins.read()) != -1) {  
  43.                 outs.write(temp);  
  44.             }  
  45.         } catch (Exception e) {  
  46.             e.getStackTrace();  
  47.         } finally {  
  48.             if (ins != null && outs != null) {  
  49.                 try {  
  50.                     outs.close();  
  51.                     ins.close();  
  52.                 } catch (IOException e) {  
  53.                     e.getStackTrace();  
  54.                 }  
  55.             }  
  56.         }  
  57.     }  
  58.     /** 
  59.      * 以字元為單位讀寫檔案內容 
  60.      *  
  61.      * @param filePath 
  62.      */
  63.     publicstaticvoid readFileByCharacter(String filePath) {  
  64.         File file = new File(filePath);  
  65.         // FileReader:用來讀取字元檔案的便捷類。
  66.         FileReader reader = null;  
  67.         FileWriter writer = null;  
  68.         try {  
  69.             reader = new FileReader(file);  
  70.             writer = new FileWriter("d:/work/readFileByCharacter.txt");  
  71.             int temp;  
  72.             while ((temp = reader.read()) != -1) {  
  73.                 writer.write((char)temp);  
  74.             }  
  75.         } catch (IOException e) {  
  76.             e.getStackTrace();  
  77.         } finally {  
  78.             if (reader != null && writer != null) {  
  79.                 try {  
  80.                     reader.close();  
  81.                     writer.close();  
  82.                 } catch (IOException e) {  
  83.                     e.printStackTrace();  
  84.                 }  
  85.             }  
  86.         }  
  87.     }  
  88.     /** 
  89.      * 以行為單位讀寫檔案內容 
  90.      *  
  91.      * @param filePath 
  92.      */
  93.     publicstaticvoid readFileByLine(String filePath) {  
  94.         File file = new File(filePath);  
  95.         // BufferedReader:從字元輸入流中讀取文字，緩衝各個字元，從而實現字元、陣列和行的高效讀取。
  96.         BufferedReader bufReader = null;  
  97.         BufferedWriter bufWriter = null;  
  98.         try {  
  99.             // FileReader:用來讀取字元檔案的便捷類。
  100.             bufReader = new BufferedReader(new FileReader(file));  
  101.             bufWriter = new BufferedWriter(new FileWriter("d:/work/readFileByLine.txt"));  
  102.             // buf = new BufferedReader(new InputStreamReader(new
  103.             // FileInputStream(file)));
  104.             String temp = null;  
  105.             while ((temp = bufReader.readLine()) != null) {  
  106.                 bufWriter.write(temp+"\n");  
  107.             }  
  108.         } catch (Exception e) {  
  109.             e.getStackTrace();  
  110.         } finally {  
  111.             if (bufReader != null && bufWriter != null) {  
  112.                 try {  
  113.                     bufReader.close();  
  114.                     bufWriter.close();  
  115.                 } catch (IOException e) {  
  116.                     e.getStackTrace();  
  117.                 }  
  118.             }  
  119.         }  
  120.     }  
  121.     /** 
  122.      * 使用Java.nio ByteBuffer位元組將一個檔案輸出至另一檔案 
  123.      *  
  124.      * @param filePath 
  125.      */
  126.     publicstaticvoid readFileByBybeBuffer(String filePath) {  
  127.         FileInputStream in = null;  
  128.         FileOutputStream out = null;  
  129.         try {  
  130.             // 獲取原始檔和目標檔案的輸入輸出流  
  131.             in = new FileInputStream(filePath);  
  132.             out = new FileOutputStream("d:/work/readFileByBybeBuffer.txt");  
  133.             // 獲取輸入輸出通道
  134.             FileChannel fcIn = in.getChannel();  
  135.             FileChannel fcOut = out.getChannel();  
  136.             ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);  
  137.             while (true) {  
  138.                 // clear方法重設緩衝區，使它可以接受讀入的資料
  139.                 buffer.clear();  
  140.                 // 從輸入通道中將資料讀到緩衝區
  141.                 int r = fcIn.read(buffer);  
  142.                 if (r == -1) {  
  143.                     break;  
  144.                 }  
  145.                 // flip方法讓緩衝區可以將新讀入的資料寫入另一個通道  
  146.                 buffer.flip();  
  147.                 fcOut.write(buffer);  
  148.             }  
  149.         } catch (Exception e) {  
  150.             e.printStackTrace();  
  151.         } finally {  
  152.             if (in != null && out != null) {  
  153.                 try {  
  154.                     in.close();  
  155.                     out.close();  
  156.                 } catch (IOException e) {  
  157.                     e.printStackTrace();  
  158.                 }  
  159.             }  
  160.         }  
  161.     }  
  162.     publicstaticlong getTime(){  
  163.         return System.currentTimeMillis();  
  164.     }  
  165.     publicstaticvoid main(String args[]) {  
  166.         long time1 = getTime() ;  
  167.         // readFileByByte(FILE_PATH);// 8734,8281,8000,7781,8047
  168.         // readFileByCharacter(FILE_PATH);// 734, 437, 437, 438, 422
  169.         // readFileByLine(FILE_PATH);// 110, 94,  94,  110, 93
  170.         readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);// 125, 78,  62,  78, 62
  171.         long time2 = getTime() ;  
  172.         System.out.println(time2-time1);  
  173.     }  
  174. }  
package com.waddell.basic;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;

/**
 * <b>檔案讀取類</b><br />
 * 1、按位元組讀取檔案內容<br />
 * 2、按字元讀取檔案內容<br />
 * 3、按行讀取檔案內容<br />
 * 
 * @author qin_xijuan
 * 
 */
public class FileOperate {

    private static final String FILE_PATH = "d:/work/jipinwodi.txt";

    /**
     * 以位元組為單位讀寫檔案內容
     * 
     * @param filePath
     *            ：需要讀取的檔案路徑
     */
    public static void readFileByByte(String filePath) {
        File file = new File(filePath);
        // InputStream:此抽象類是表示位元組輸入流的所有類的超類。
        InputStream ins = null;
        OutputStream outs = null;
        try {
            // FileInputStream:從檔案系統中的某個檔案中獲得輸入位元組。
            ins = new FileInputStream(file);
            outs = new FileOutputStream("d:/work/readFileByByte.txt");
            int temp;
            // read():從輸入流中讀取資料的下一個位元組。
            while ((temp = ins.read()) != -1) {
                outs.write(temp);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.getStackTrace();
        } finally {
            if (ins != null && outs != null) {
                try {
                    outs.close();
                    ins.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.getStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 以字元為單位讀寫檔案內容
     * 
     * @param filePath
     */
    public static void readFileByCharacter(String filePath) {
        File file = new File(filePath);
        // FileReader:用來讀取字元檔案的便捷類。
        FileReader reader = null;
        FileWriter writer = null;
        try {
            reader = new FileReader(file);
            writer = new FileWriter("d:/work/readFileByCharacter.txt");
            int temp;
            while ((temp = reader.read()) != -1) {
                writer.write((char)temp);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.getStackTrace();
        } finally {
            if (reader != null && writer != null) {
                try {
                    reader.close();
                    writer.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 以行為單位讀寫檔案內容
     * 
     * @param filePath
     */
    public static void readFileByLine(String filePath) {
        File file = new File(filePath);
        // BufferedReader:從字元輸入流中讀取文字，緩衝各個字元，從而實現字元、陣列和行的高效讀取。
        BufferedReader bufReader = null;
        BufferedWriter bufWriter = null;
        try {
            // FileReader:用來讀取字元檔案的便捷類。
            bufReader = new BufferedReader(new FileReader(file));
            bufWriter = new BufferedWriter(new FileWriter("d:/work/readFileByLine.txt"));
            // buf = new BufferedReader(new InputStreamReader(new
            // FileInputStream(file)));
            String temp = null;
            while ((temp = bufReader.readLine()) != null) {
                bufWriter.write(temp+"\n");
            }
        } catch (Exception e) {
            e.getStackTrace();
        } finally {
            if (bufReader != null && bufWriter != null) {
                try {
                    bufReader.close();
                    bufWriter.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.getStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 使用Java.nio ByteBuffer位元組將一個檔案輸出至另一檔案
     * 
     * @param filePath
     */
    public static void readFileByBybeBuffer(String filePath) {
        FileInputStream in = null;
        FileOutputStream out = null;
        try {
            // 獲取原始檔和目標檔案的輸入輸出流  
            in = new FileInputStream(filePath);
            out = new FileOutputStream("d:/work/readFileByBybeBuffer.txt");
            // 獲取輸入輸出通道
            FileChannel fcIn = in.getChannel();
            FileChannel fcOut = out.getChannel();
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
            while (true) {
                // clear方法重設緩衝區，使它可以接受讀入的資料
                buffer.clear();
                // 從輸入通道中將資料讀到緩衝區
                int r = fcIn.read(buffer);
                if (r == -1) {
                    break;
                }
                // flip方法讓緩衝區可以將新讀入的資料寫入另一個通道  
                buffer.flip();
                fcOut.write(buffer);
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (in != null && out != null) {
                try {
                    in.close();
                    out.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    
    public static long getTime(){
        return System.currentTimeMillis();
    }

    public static void main(String args[]) {
        long time1 = getTime() ;
        // readFileByByte(FILE_PATH);// 8734,8281,8000,7781,8047
        // readFileByCharacter(FILE_PATH);// 734, 437, 437, 438, 422
        // readFileByLine(FILE_PATH);// 110, 94,  94,  110, 93
        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);// 125, 78,  62,  78, 62
        long time2 = getTime() ;
        System.out.println(time2-time1);
    }
}

在main方法中，呼叫各方法之後，有五組資料，分辨是我5次讀寫檔案測試出來的時間（毫秒）。

付我個人測試：

[java] view plaincopyprint?在CODE上檢視程式碼片派生到我的程式碼片
  1. publicstaticvoid main(String args[]) {  
  2.         long time1 = getTime() ;  
  3. //         readFileByByte(FILE_PATH);     //2338,2286
  4. //         readFileByCharacter(FILE_PATH);//160,162,158
  5. //         readFileByLine(FILE_PATH);     //46,51,57
  6. //        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//19,18,17
  7. //        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//2048: 11,13
  8. //        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*100 100k,711k: 6,6
  9. //        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*100 100k,1422k: 7
  10. //        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*100 100k,9951k: 49,48
  11. //        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*1000 1M,711k: 7,7
  12. //        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*1000 1M,1422k: 7,8
  13. //        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*1000 1M,9951k: 48,49
  14. //        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*10000 10M,711k: 21,13,17
  15. //        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*10000 10M,1422k: 16,17,14,15
  16. //        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*10000 10M,9951k:64,60
  17.         long time2 = getTime() ;  
  18.         System.out.println(time2-time1);  
  19.     }  
    public static void main(String args[]) {
        long time1 = getTime() ;
//         readFileByByte(FILE_PATH);     //2338,2286
//         readFileByCharacter(FILE_PATH);//160,162,158
//         readFileByLine(FILE_PATH);     //46,51,57
//        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//19,18,17
//        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//2048: 11,13
//        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*100 100k,711k: 6,6
//        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*100 100k,1422k: 7
//        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*100 100k,9951k: 49,48
//        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*1000 1M,711k: 7,7
//        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*1000 1M,1422k: 7,8
//        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*1000 1M,9951k: 48,49
//        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*10000 10M,711k: 21,13,17
//        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*10000 10M,1422k: 16,17,14,15
//        readFileByBybeBuffer(FILE_PATH);//1024*10000 10M,9951k:64,60
        
        long time2 = getTime() ;
        System.out.println(time2-time1);
    }


轉自：http://www.cnblogs.com/waddell/archive/2013/01/24/2874104.html

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