FileChannel原理

 官方對Channel的解釋

 

（一個用於輸入/輸出操作的連接。通道表示對實體的開放連接，如硬件設備、文件、網絡套接字或能夠執行一個或多個不同的輸入/輸出操作的程序組件，例如讀取或寫入。）

 

Thanking In Java中的描述

 

Channel是對I/O操作的封裝。

FileChannel配合着ByteBuffer，將讀寫的數據緩存到內存中，然后以批量/緩存的方式read/write，省去了非批量操作時的重復中間操作，操縱大文件時可以顯著提高效率（和Stream以byte數組方式有什么區別？經過測試，效率上幾乎無區別）。

不過對於運行在容器中的應用需要考慮GC，而ByteBuffer可以使用直接內存（系統內存）（allocateDirect），使用后無需jvm回收。

ByteBuffer還有一個子類MappedByteBuffer可以直接將文件映射到操作系統的虛擬內存，讀寫文件速度會更快，參考https://www.cnblogs.com/lyftest/p/6564282.html。

 

FileChannel和Stream的使用方式和效率對比代碼

import java.io.*;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.time.Duration;
import java.time.Instant;

public class FileChannelTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 4GB的數據
        File sourceFile = new File("d://dd.iso");
        File targetFile = new File("d://ee.iso");
        targetFile.deleteOnExit();
        try {
            targetFile.createNewFile();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // stream方式
        FileChannelTest.copyFileByStream(sourceFile, targetFile);

        // channel方式
//        FileChannelTest.copyFileByFileChannel(sourceFile, targetFile);
    }

    /**
     * channel方式
     *
     * @param sourceFile
     * @param targetFile
     */
    public static void copyFileByFileChannel(File sourceFile, File targetFile) {
        Instant begin = Instant.now();

        RandomAccessFile randomAccessSourceFile;
        RandomAccessFile randomAccessTargetFile;
        try {
            // 構造RandomAccessFile，用於獲取FileChannel
            randomAccessSourceFile = new RandomAccessFile(sourceFile, "r");
            randomAccessTargetFile = new RandomAccessFile(targetFile, "rw");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
            return;
        }

        FileChannel sourceFileChannel = randomAccessSourceFile.getChannel();
        FileChannel targetFileChannel = randomAccessTargetFile.getChannel();

        // 分配1MB的緩存空間
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024 * 1024);
        try {
            while (sourceFileChannel.read(byteBuffer) != -1) {
                byteBuffer.flip();
                targetFileChannel.write(byteBuffer);
                byteBuffer.clear();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                sourceFileChannel.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                targetFileChannel.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        System.out.println("total spent " + Duration.between(begin, Instant.now()).toMillis());
    }

    /**
     * stream方式
     *
     * @param sourceFile
     * @param targetFile
     */
    public static void copyFileByStream(File sourceFile, File targetFile) {
        Instant begin = Instant.now();

        FileInputStream fis;
        FileOutputStream fos;
        try {
            fis = new FileInputStream(sourceFile);
            fos = new FileOutputStream(targetFile);
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
            return;
        }
        // 使用byte數組讀取方式，緩存1MB數據
        byte[] readed = new byte[1024 * 1024];
        try {
            while (fis.read(readed) != -1) {
                fos.write(readed);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                fos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        System.out.println("total spent " + Duration.between(begin, Instant.now()).toMillis());
    }
}