使用IO流复制文件

Posted 2023-02-03

对文件的复制也是我们工作当中经常会遇到的操作，那么哪种方式效率更快呢，今天来做个测试。

头脑风暴

• 首先能想到的就是，采用两个数据流：一个用于读取、一个用于写入；
• IO流我们可以采用字节流或字符流，但是字符流只适合操作文本文件，然而我们的目标怎么可能只局限在文本文件呢，要复制就能复制所有的文件类型，比如图片、视频、办公文档、压缩文件等等；

因此，必须采用字节流。

​

1、使用最基础的输入输出字节流

采用文件输入输出字节流，按照字节读取和写入。
为了感知文件的复制效率，增加开始和结束的时间计算。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
 
public class CopyFile 
    public static void main(String[] args) 
        //开始时间
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        try 
            //声明将文件内容读取到内存的节点流
            FileInputStream fis = new FileInputStream("E:/Swagger.pdf");
            //声明将内存数据写入到文件的节点流
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:/Swagger_bak2.pdf");
 
            int read = 0;
            //按字节读取
            while ((read = fis.read()) != -1)
                //按字节写入
                fos.write(read);
            
            //刷新缓存到文件
            fos.flush();
            fos.close();
            fis.close();
        catch (Exception e)
            e.printStackTrace();
        
        //结束时间
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        //耗时
        System.out.println((endTime - startTime));
    

输出：

1410

这种方法虽然可以完成文件复制功能，但是效率低，因为每个字节读取或写入，需要调用大量的磁盘IO操作。

2、在输入输出字节流中加入缓存

依然采用文件输入输出字节流，但此次增加了字节数组作为缓存，增加了一次读取和写入的数据量。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
 
public class CopyFile 
    public static void main(String[] args) 
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        try 
            FileInputStream fis = new FileInputStream("E:/Swagger.pdf");
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:/Swagger_bak.pdf");
 
            //启用缓存
            byte[] buf = new byte[1024];
 
            int read = 0;
            //从文件中一次读取缓存中定义的字节
            while ((read = fis.read(buf)) != -1)
                //向文件中一次写入缓存中定义的字节数据
                fos.write(buf, 0, read);
            
 
            fos.flush();
            fos.close();
            fis.close();
        catch (Exception e)
            e.printStackTrace();
        
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println((endTime - startTime));
    

输出：

5

加入了缓存数组后，减少了磁盘IO操作，按块对源文件数据进行读取，并批量写入，可以看到，文件复制的效率提升非常明显。

需要注意的是：缓存块的大小定义要适中，太小起不到作用，太大会占用过多内存。
定义太大，如果是多任务并行执行，可能会导致内存溢出。

3、不使用缓存，仅使用字节缓冲流拷贝文件

在原先文件输入输出字节流的基础上，仅增加字节缓冲流，不使用缓存。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
 
public class CopyFile 
    public static void main(String[] args) 
        //开始时间
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        try 
            FileInputStream fis = new FileInputStream("E:/Swagger.pdf");
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:/Swagger_bak2.pdf");
            //声明字节缓冲输入流
            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
            //声明字节缓冲输出流
            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
 
            int read = 0;
            //将文件内容读取到缓冲流中
            while ((read = bis.read()) != -1)
                //将文件内容写入到字节缓冲流
                bos.write(read);
            
 
            bos.flush();
            bos.close();
            bis.close();
        catch (Exception e)
            e.printStackTrace();
        
        //结束时间
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        //耗时
        System.out.println((endTime - startTime));
    

输出：

22

从输出的耗时来看，这种方式的效率，也明显优于单纯的使用字节的节点流来实现文件的拷贝，但是相比缓存方式读取，效率并没有优势。

4、字节缓冲流加缓存，实现文件复制

终极测试来了。

在文件输入输出字节流基础上，同时增加字节缓冲流，及字节数组的缓存。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
 
public class CopyFile 
    public static void main(String[] args) 
        //开始时间
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        try 
            FileInputStream fis = new FileInputStream("E:/Swagger.pdf");
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:/Swagger_bak2.pdf");
            //声明字节缓冲输入流
            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
            //声明字节缓冲输出流
            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
            
            //声明缓存
            byte[] buf = new byte[1024];
            int read = 0;
            //采用缓冲流，读写缓存数据
            while ((read = bis.read(buf)) != -1)
                bos.write(buf, 0, read);
            
 
            bos.flush();
            bos.close();
            bis.close();
        catch (Exception e)
            e.printStackTrace();
        
        //结束时间
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        //耗时
        System.out.println((endTime - startTime));
    

输出：

2

采用这种方式，同时使用的缓冲流和缓存技术，相比前几种实现方式，进一步提升了文件的读写效率，适当增大缓存数组，充分利用内存实现文件的极速复制。

总结：

文件复制的效率依次为：

字节流 < 缓冲流 < 缓存 < 缓冲流+缓存

也能看出，只要能减少磁盘IO操作，效率自然就会提升。