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Java 有几种文件拷贝方式?哪一种最高效?

Java 有多种比较典型的文件拷贝实现方式,

利用 java.io 类库,直接为源文件构建一个 FileInputStream 读取,然后再为目标文件构建一个FileOutputStream,完成写入工作。

public static void copyFileByStream(File source, File dest) throws
IOException {
	try (InputStream is = new FileInputStream(source);
		OutputStream os = new FileOutputStream(dest);){
			byte[] buffer = new byte[1024];
			int length;
		while ((length = is.read(buffer)) > 0) {
		os.write(buffer, 0, length);
		}
	}
}

或者,利用 java.nio 类库提供的 transferTo 或 transferFrom 方法实现。

public static void copyFileByChannel(File source, File dest) throws
IOException {
	try (FileChannel sourceChannel = new FileInputStream(source)
.getChannel();
		FileChannel targetChannel = new FileOutputStream(dest).getChannel
();){
		for (long count = sourceChannel.size() ;count>0 ;) {
		long transferred = sourceChannel.transferTo(
		sourceChannel.position(), count, targetChannel); sourceChannel
		count -= transferred;
		}
	}
}

对于 Copy 的效率,这个其实与操作系统和配置等情况相关,总体上来说,NIO transferTo/From 的方式可能更快,因为它更能利用现代操作系统底层机制,避免不必要拷贝和上下文切换。

1.拷贝实现机制分析 首先,你需要理解用户态空间(User Space)和内核态空间(Kernel Space),这是操作系统层面的基本概念,操作系统内核、硬件驱动等运行在内核态空间,具有相对高的特权;而用户态空间,则是给普通应用和服务使用。当我们使用输入输出流进行读写时,实际上是进行了多次上下文切换,比如应用读取数据时,先在内核态将数据从磁盘读取到内核缓存,再切换到用户态将数据从内核缓存读取到用户缓存。

而基于 NIO transferTo 的实现方式,在 Linux 和 Unix 上,则会使用到零拷贝技术,数据传输并不需要用户态参与,省去了上下文切换的开销和不必要的内存拷贝,进而可能提高应用拷贝性能。注意,transferTo 不仅仅是可以用在文件拷贝中,与其类似的,例如读取磁盘文件,然后进行 Socket 发送,同样可以享受这种机制带来的性能和扩展性提高。

如何提高类似拷贝等 IO 操作的性能,

有一些宽泛的原则:

在程序中,使用缓存等机制,合理减少 IO 次数(在网络通信中,如 TCP 传输,window 大 小也可以看作是类似思路)。 使用 transferTo 等机制,减少上下文切换和额外 IO 操作。 尽量减少不必要的转换过程,比如编解码;对象序列化和反序列化,比如操作文本文件或者网络通信,如果不是过程中需要使用文本信息,可以考虑不要将二进制信息转换成字符串,直接传输二进制信息。

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