java中BufferedInputStream BufferedOutputStream HeapByteBuffer DirectByteBuffer缓冲的区别

在之前写的文章基础上

https://blog.csdn.net/zlpzlpzyd/article/details/135247283

以 1GB 的文件为例比较

	200	500	1024（1KB）	2KB	4KB	8KB	16KB	32KB	64KB	128KB	256KB	512KB	1MB	8MB	64MB	128MB	256MB	512MB
BufferedInputStream	761	665	450	448	458	457	282	251	220	204	204	203	487	549	627	723	785	911
HeapByteBuffer	6125	2677	1489	886	605	419	298	251	248	204	251	235	290	282	377	393	454	525
DirectByteBuffer	5786	2526	1419	849	553	380	265	204	173	188	173	173	203	188	219	253	220	292

以 2.45GB 的文件为例比较

	200	500	1024（1KB）	2KB	4KB	8KB	16KB	32KB	64KB	128KB	256KB	512KB	1MB	8MB	64MB	128MB	256MB	512MB
BufferedInputStream	1458	1373	872	925	894	848	629	549	502	455	487	456	1098	549	627	723	785	911
HeapByteBuffer	12471	5419	2969	1838	1208	824	630	518	473	470	465	517	290	282	377	393	454	525
DirectByteBuffer	11792	5198	2857	1711	1162	801	514	455	392	361	361	377	203	188	219	253	220	292

由上面的测试结果得知，在缓冲区容量在 8KB、16KB、32KB、64KB、128KB、256KB、512KB 的时候三者耗时持平，但是耗时最短的是 128KB，耗时趋势是开口朝上的抛物线，缓冲区容量达到最佳阈值后再往上增加耗时反而增加。

鉴于 DirectByteBuffer 受限于 jvm 参数 -XX:MaxDirectMemorySize 的大小，默认值为 64MB，在运行时调整为大于 64MB 的缓冲大小后运行时间降低不明显。

BufferedInputStream

在 java 1.0 中添加的缓冲类

验证代码

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.Serializable;

public class TestBufferedInputStream implements Serializable {

    public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        File file = new File(Control.PATH);
        byte[] bs = new byte[Control.SIZE];
        try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file))) {
            while (bis.read(bs) != -1) {
//                    System.out.println(Arrays.toString(bs));
            }
        } catch (Throwable e) {
            e.printStackTrace();
        }
        long duration = System.currentTimeMillis() - start;
        System.out.println(duration);
    }
}

运行时内存使用情况

使用 visualvm中的visual gc插件查看

HeapByteBuffer

在 java 1.4 中添加的缓冲类

验证代码

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.Serializable;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;

public class TestHeapByteBuffer implements Serializable {

    public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        File file = new File(Control.PATH);
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(Control.SIZE);
        try (FileChannel fileChannel = new FileInputStream(file).getChannel()) {
            while (fileChannel.read(byteBuffer) > 0) {
                byteBuffer.clear();
            }
        } catch (Throwable e) {
            e.printStackTrace();
        }
        long duration = System.currentTimeMillis() - start;
        System.out.println(duration);
    }
}

运行时内存使用情况

使用 visualvm中的visual gc插件查看

DirectByteBuffer

验证代码

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.Serializable;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;

public class TestDirectByteBuffer implements Serializable {

    public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        File file = new File(Control.PATH);
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(Control.SIZE);
        try (FileChannel fileChannel = new FileInputStream(file).getChannel()) {
            while (fileChannel.read(byteBuffer) > 0) {
                byteBuffer.clear();
            }
        } catch (Throwable e) {
            e.printStackTrace();
        }
        long duration = System.currentTimeMillis() - start;
        System.out.println(duration);
    }
}

运行时内存使用情况

使用 visualvm中的visual gc插件查看

总结

HeapByteBuffer 和 DirectByteBuffer 是从 java 1.4 开始添加的类，之前的版本处理缓冲问题需要使用 BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream，问题是针对 io 操作只能单向处理，HeapByteBuffer 和 DirectByteBuffer 结合 FileChannel 可以实现对文件的双向处理，即可以通过 FileChannel 实现读写功能。

参考链接

https://blog.csdn.net/flyzing/article/details/115388720