通过扩展RandomAccessFile类使之具备Buffer改善I/O性能
时间:2011-06-19 崔志翔
主体:
目前最流行的J2SDK版本是1.3系列。使用该版本的开发人员需文件随机存取 ,就得使用RandomAccessFile类。其I/O性能较之其它常用开发语言的同类性能 差距甚远,严重影响程序的运行效率。
开发人员迫切需要提高效率,下面分析RandomAccessFile等文件类的源代码 ,找出其中的症结所在,并加以改进优化,创建一个"性/价比"俱佳 的随机文件访问类BufferedRandomAccessFile。
在改进之前先做一个基本测试:逐字节COPY一个12兆的文件(这里牵涉到读 和写)。
读 |
写 |
耗用时间(秒) |
RandomAccessFile |
RandomAccessFile |
95.848 |
BufferedInputStream + DataInputStream |
BufferedOutputStream + DataOutputStream |
2.935 |
我们可以看到两者差距约32倍,RandomAccessFile也太慢了。先看看两者关 键部分的源代码,对比分析,找出原因。
1.1.[RandomAccessFile]
public class RandomAccessFile implements DataOutput, DataInput {
public final byte readByte() throws IOException {
int ch = this.read();
if (ch < 0)
throw new EOFException();
return (byte)(ch);
}
public native int read() throws IOException;
public final void writeByte(int v) throws IOException {
write(v);
}
public native void write(int b) throws IOException;
}
可见,RandomAccessFile每读/写一个字节就需对磁盘进行一次I/O操作。
1.2.[BufferedInputStream]
public class BufferedInputStream extends FilterInputStream {
private static int defaultBufferSize = 2048;
protected byte buf[]; // 建立读缓存区
public BufferedInputStream(InputStream in, int size) {
super(in);
if (size <= 0) {
throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");
}
buf = new byte[size];
}
public synchronized int read() throws IOException {
ensureOpen();
if (pos >= count) {
fill();
if (pos >= count)
return -1;
}
return buf[pos++] & 0xff; // 直接从BUF[]中读取
}
private void fill() throws IOException {
if (markpos < 0)
pos = 0; /* no mark: throw away the buffer */
else if (pos >= buf.length) /* no room left in buffer */
if (markpos > 0) { /* can throw away early part of the buffer */
int sz = pos - markpos;
System.arraycopy(buf, markpos, buf, 0, sz);
pos = sz;
markpos = 0;
} else if (buf.length >= marklimit) {
markpos = -1; /* buffer got too big, invalidate mark */
pos = 0; /* drop buffer contents */
} else { /* grow buffer */
int nsz = pos * 2;
if (nsz > marklimit)
nsz = marklimit;
byte nbuf[] = new byte[nsz];
System.arraycopy(buf, 0, nbuf, 0, pos);
buf = nbuf;
}
count = pos;
int n = in.read
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