Java I/O 类和性能答案

【问题标题】：Java I/O classes and performanceJava I/O 类和性能
【发布时间】：2011-05-25 06:42:07
【问题描述】：

在 Java 第 4 版中阅读思维。我对 I/O 操作性能有一些疑问：我读过最好在 BufferedInputStream 中“包装”InputStream 对象，但在我看来，我看不出有什么区别。即文件操作不是已经缓冲了吗？文件缓冲写有什么好处？

【问题讨论】：

嗯，这就是我最初的想法。但是如果 InputStream 读取一个字节，包装类 BufferedInputStream 应该从包装的 InputStream 调用 InputStream.read 次，导致访问磁盘，不是吗？
我认为您误解了InputStream API。它有三个名为read 的方法。其中两种方法允许批量操作（在byte[] 数组上）。在内部，BufferedInputStream 保留一个 byte[] 数组作为其缓冲区。它将使用其他InputStream 的批量方法填充其缓冲区，从而最大限度地减少调用次数。因此，如果您正在读取一个 500 字节的文件，而 BufferedInputStream 正在缓冲 100 字节，则另一个 InputStream 的批量 read 方法将被调用 5 次。
@Adam Paynter：好的。这才是重点。通过 5 次调用 InputStream.read(byte[100]) 或使用 BufferedInputStream(InputStream, 100) 5 次调用 InputStream.read(byte[100]) 读取 500 字节文件是否具有相同的行为?
如果BufferedInputStream 实际上是缓冲 100 个字节那么你是对的，没有区别。如果您想要一次消耗小于 100 个的块中的字节，它可以提供优势。理论上，您可以一次使用一个字节的 500 字节文件，但 BufferedInputStreamStream 将确保只进行 5 次系统调用。
好吧……正如作者不断重复的那样，包装到 BufferedInputStream 始终是正确的选择，我认为它会做一些特殊的优化。谢谢回复，再见:)

标签： java file

【解决方案1】：

系统的 IO 缓冲与 Buffered*putStream 处于不同级别。

FileOutputStream.write(...) 上的每次调用都会引发本地方法调用（这通常比 java 内部调用更昂贵），然后上下文切换到操作系统内核以进行实际写入。即使内核（或文件系统驱动程序或硬盘控制器或硬盘本身）正在做更多的缓冲，也会产生这些成本。

通过将 BufferedOutputStream 包裹起来，我们将减少调用本机 write 方法的频率，从而允许更高的吞吐量。

（对于其他类型的IO同样适用，当然我只是以FileOutputStream为例。）

【讨论】：

【解决方案2】：

文件操作不是已经缓冲了吗？

也许，也许不是 - 取决于操作系统、使用的 HD、访问方式（例如读取大的连续块与随机访问整个地方的小块）等。在最坏的情况下，添加 BufferedInputStream 可能会获胜不会明显损害性能。在最好的情况下，它可以大大提高它（用一次大读/写替换许多小文件访问）。

【讨论】：

+1：大多数操作系统会为您处理大部分缓冲。这可能会导致系统调用产生最大的命中。
可能是真的，但程序员对用例的了解比操作系统要多得多，这也是真的。例如，程序将连续读取 2MB。您自己的 2MB 缓冲区比操作系统所做的任何事情都要大得多，在这个级别上，您还可以节省物理 I/O 的时间。

【解决方案3】：

InputStream 只会请求您请求的数据，因此如果您一次请求 1000 个字符一个字符，结果将是 1000 次单独的磁盘访问，这将变得非常慢。

然而，BufferedInputStream 会以更大的块从InputStream 请求数据，从而减少对单独磁盘访问的需求。

输出也是如此，而不是单独写入每个字符，BufferedOutputStream 的物理磁盘写入更少。

【讨论】：