JDK 在1.4添加了新的Java IO类,用以提高IO速度。实际上,旧的IO包已经使用NIO重新实现过,因此即使不显式使用NIO,也能获得速度上的提高。先从例子说起:
public class Nio { public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub String src = "D:\\大数据竞赛\\train_data.txt"; String des = "D:\\大数据竞赛\\train_data_copy.txt"; long begin = System.currentTimeMillis(); //fileCopy(src, des); copyUsingStream(src, des, 2048);//1024 523 2048 428 System.out.print(System.currentTimeMillis()-begin); } //1024(3962),2048(1061),4096(688),8192 485 public static void fileCopy(String src, String des){ try { @SuppressWarnings("resource") FileChannel in = new FileInputStream(src).getChannel(), out = new FileOutputStream(des).getChannel(); ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(8192); while(in.read(buffer) != -1){ buffer.flip(); out.write(buffer); buffer.clear(); } in.close(); out.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } }
//1024 523 2048 428
public static void copyUsingStream(String src, String des, int byteSize){ byte[] temp = new byte[byteSize]; try { BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(new FileInputStream(src)); BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(des)); while(bufferedInputStream.read(temp) != -1){ bufferedOutputStream.write(temp); } bufferedInputStream.close(); bufferedOutputStream.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } }}
fileCopy和copyUsingStream都实现了一个拷贝文件的功能,不同的是fileCopy使用nio实现,copyUsingStream使用stream实现。其中Buffered Stream使用默认8192个字节大小的缓存,并使用一个temp字节数组来读取输入,和写入到输出。下面看看他们拷贝一个200m的文件使用的时间:
buffer/temp size | 1024 | 2048 | 4096 | 8192 |
fileCopy | 3962 | 1061 | 688 | 485 |
copyUsingStream | 523 | 428 | 425 | 423 |
可以看到使用Java io使用了nio重新实现,且优化了性能。下面让我们来看看nio中需要接触到的东西。
buffer
NIO具有更好的速度性能来自于其所使用的结构更近似于操作系统的IO方式:通道和缓冲器。下面先来看看缓冲器的实现:
buffer具有四个标志位:mark,position,limit,capacity;分别表示标记,位置,界线和容量。位置表示读或写操作是位置,界线用来界定读或许操作的终点,所以buffer在读写操作转换时,需要重新设置他们的标志(基本上是position,limit)。
public final Buffer mark() //将mark=position,结合reset()使用public final Buffer flip()//mark=-1,limit=postion,position=0.写转读操作调用public final Buffer clear()//mark=-1,limit=capacity,position=0.写覆盖public final Buffer rewind()//mark=-1,position=0重读
上面是buffer类的部分继承结构,在nio包中还用大量的拥有不同特性的buffer扩展,可以去查看源码。虽然基本类型有相应的buffer,但其底层都使用了ByteBuffer,ByteBuffer提供了视图功能,这样可以很方便的想ByteBuffer中读写基本数据类型。
public static void viewBuffer(int bufferSize){ //allocate将返回HeapByteBuffer实例 ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(bufferSize); //支持各种基本数据类型 IntBuffer intBuffer = buffer.asIntBuffer(); intBuffer.put(new int[]{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}); System.out.println(intBuffer.get(4)); intBuffer.put(4, 1234); //从写转读 intBuffer.flip(); while(intBuffer.hasRemaining()) System.out.println(intBuffer.get());}
MappedByteBuffer可以实现一个内存文件映射的能力,有了这个功能我们可以将非常大的文件,“假定”装在内存中,并且可以当做数组访问。
public static void mapFile(){ int length = 0x8FFFFFF; try { MappedByteBuffer map = new RandomAccessFile("test.txt", "rw").getChannel() .map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, length); for(int i=0; i