import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

/*
* 需求：拷贝mp3文件，并比较字节流与缓冲字节流操作文件的效率。
*/
public class CopyMp3 {
        public static void main(String[] args) {
               
                long start = System.currentTimeMillis();
                noBuffered();
                long end = System.currentTimeMillis();
               
                System.out.println("未加入缓冲区: " + (end - start) + "毫秒");
               
                start = System.currentTimeMillis();
                buffered();
                end = System.currentTimeMillis();
               
                System.out.println("加入缓冲区: " + (end - start) + "毫秒");
        }
        
        //未加入缓冲区
        public static void noBuffered() {
                FileInputStream fis = null;
                FileOutputStream fos = null;
                try {
                        fis = new FileInputStream("d:\\1.mp3");
                        fos = new FileOutputStream("d:\\2.mp3");
               
                        byte[] buf = new byte[fis.available()];    //FileInputStream的available方法通过文件描述符获取文件的总大小
               
                        int len = 0;
                        
                        while ((len = fis.read(buf)) != -1) {
                                fos.write(buf, 0, len);
                        }
                } catch (IOException e) {
                        throw new RuntimeException("复制文件失败");
                } finally {
                        try {
                                fos.close();
                        } catch (IOException e){
                                throw new RuntimeException("关闭输出流失败");
                        }
                        try {
                                fis.close();
                        } catch (IOException e) {
                                throw new RuntimeException("关闭写入流失败");
                        }
                }        
        }
        
        //加入缓冲区
        public static void buffered() {
                BufferedInputStream bufis = null;
                BufferedOutputStream bufos = null;
               
                try {
                        bufis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("d:\\3.mp3"));
                        bufos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("d:\\4.mp3"));
                        for (int len = 0; (len = bufis.read()) != -1; ) {                        
                                bufos.write(len);
                        }
                        
                } catch (IOException e) {
                        throw new RuntimeException("复制文件失败");
                } finally {
                        try {
                                bufos.close();
                                
                        } catch (IOException e) {
                                throw new RuntimeException("关闭输出流失败");
                        } catch (NullPointerException e) {
                                throw new RuntimeException("找不到文件");
                        }
                        try {
                                bufis.close();
                                
                        } catch (IOException e) {
                                throw new RuntimeException("关闭写入流失败");
                        }
                }
        }
}

问题：为什么BufferedInputStream比没加入缓冲区的FileInputStream拷贝文件速度还要慢？

解答：经过查询JDK1.6源码，发现BufferedInputStream使用的read方法是线程同步的。线程同步比非线程同步效率略低些。

1. public synchronized int read() throws IOException {
   
2.         if (pos >= count) {
   
3.             fill();
   
4.             if (pos >= count)
   
5.                 return -1;
   
6.         }
   
7.         return getBufIfOpen()[pos++] & 0xff;
   
8.     }

复制代码

此外，经过查询源码。也证实了BufferedInputStream用的是字节数组。

1. private void fill() throws IOException {
   
2.         byte[] buffer = getBufIfOpen();
   
3.         if (markpos < 0)
   
4.             pos = 0;                /* no mark: throw away the buffer */
   
5.         else if (pos >= buffer.length)        /* no room left in buffer */
   
6.             if (markpos > 0) {        /* can throw away early part of the buffer */
   
7.                 int sz = pos - markpos;
   
8.                 System.arraycopy(buffer, markpos, buffer, 0, sz);
   
9.                 pos = sz;
   
10.                 markpos = 0;
    
11.             } else if (buffer.length >= marklimit) {
    
12.                 markpos = -1;        /* buffer got too big, invalidate mark */
    
13.                 pos = 0;        /* drop buffer contents */
    
14.             } else {                /* grow buffer */
    
15.                 int nsz = pos * 2;
    
16.                 if (nsz > marklimit)
    
17.                     nsz = marklimit;
    
18.                 byte nbuf[] = new byte[nsz];
    
19.                 System.arraycopy(buffer, 0, nbuf, 0, pos);
    
20.                 if (!bufUpdater.compareAndSet(this, buffer, nbuf)) {
    
21.                     // Can't replace buf if there was an async close.
    
22.                     // Note: This would need to be changed if fill()
    
23.                     // is ever made accessible to multiple threads.
    
24.                     // But for now, the only way CAS can fail is via close.
    
25.                     // assert buf == null;
    
26.                     throw new IOException("Stream closed");
    
27.                 }
    
28.                 buffer = nbuf;
    
29.             }
    
30.         count = pos;
    
31.         int n = getInIfOpen().read(buffer, pos, buffer.length - pos);
    
32.         if (n > 0)
    
33.             count = n + pos;
    
34.     }

复制代码

sofeel 发表于 2015-2-27 00:33
缓冲流应该是内置数组来实现缓冲的。用字节来读写，对于缓冲流而言，相当于先存入arr[0],再取出arr[0]。慢 ...

缓冲流应该用的是内置数组，也许跟我们自定义数组的实现方式有所不同，具体的我也要去看看源码才明白。谢了！

djbcool 发表于 2015-2-26 23:52
我把之前测试拷贝的文件改成了一个10MB的mp3文件，把未加入缓冲区的输入流改成了按字节读入而不是按数组读 ...

缓冲流应该是内置数组来实现缓冲的。用字节来读写，对于缓冲流而言，相当于先存入arr[0],再取出arr[0]。慢，应该是这个原因？
缓冲技术就是数组的缓冲。
用缓冲流，就用它的数组。你测试字节，这个方向感觉又偏了，这样的做法没意义啊

djbcool 发表于 2015-2-27 00:05
在第一次测试中，未缓冲的字节流是按数组读入，操作文件大小是1GB。在此基础上，让字节流缓冲区也按数组读 ...

我才查了API.
字节缓冲输入流的read方法：
覆盖FilterInputStream 中的 read（不知道它是怎么覆盖的）

输出的write方法也是一样的。字节缓冲流感觉就是鸡li.

或许要看源码才能明白！呵呵，我没做好这个准备。

在第一次测试中，未缓冲的字节流是按数组读入，操作文件大小是1GB。在此基础上，让字节流缓冲区也按数组读入。代码如下：

1. bufis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("d:\\3.mp3"));
   
2.                         bufos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("d:\\4.mp3"));
   
3.                        
   
4.                         byte[] buf = new byte[bufis.available()];
   
5.                         for (int len = 0; (len = bufis.read(buf)) != -1; ) {                       
   
6.                                 bufos.write(buf, 0, len);

复制代码

运行结果：

未加入缓冲区: 40489毫秒
加入缓冲区: 42424毫秒

结论：加入缓冲区还是比未加入缓冲区耗时要长，说明字节流加入缓冲区读入数据并没有使效率提高。

问题：为什么会得出这样的结论？

我把之前测试拷贝的文件改成了一个10MB的mp3文件，把未加入缓冲区的输入流改成了按字节读入而不是按数组读入。结果如下：

未加入缓冲区: 45978毫秒
加入缓冲区: 81毫秒

结论是未加入缓冲区比加入缓冲区慢很多。但是问题又来了，既然未加入缓冲区的输入流按数组读入比加入缓冲区效率还高，为什么还需要缓冲区？

是的。
实际上 ，缓冲流内部就是带有这样的数组，才实现的缓冲效果。输入的内置数组一般需要指定大小，输出的内置数组一般是可变的。所以，用缓冲流一定用上它的数组，才有“快”感。
这些都是你提醒了我。

Hsidar 发表于 2015-2-26 10:47
两个也没有差多少呀！应该考上百兆的东西试试，还有会用40多秒？是不是哪出错了？ ...

感谢同学回复。这两个文件不是普通的mp3文件，而是一个1G左右的rar文件，更改后缀名为mp3，复制了成为了1.mp3和3.mp3。

fantacyleo 发表于 2015-2-26 10:43
比较快慢，1 要同一文件 不能一个用1.mp3另一个用3.mp3 2 要多次拷贝取平均值以减少无关因素干扰 ...

不好意思同学，我之前没说清楚，其实1.mp3和3.mp3是同一个文件。

sofeel 发表于 2015-2-26 10:41
缓冲技术就是提速的。
你的比较方式不公平：
1，对文件流的读写都用到了字节数组；你的核心代码：

缓冲流是直接读写单个字节，多谢指点。我猜想，如果缓冲流内部封装的时候，直接读写字节数组而不是单个字节，效率不就更高咯？

你让文件流 一筐一筐的搬东西，
却让缓冲流一个一个的搬东西，
这让缓冲流情何以堪！

两个也没有差多少呀！应该考上百兆的东西试试，还有会用40多秒？是不是哪出错了？

比较快慢，1 要同一文件 不能一个用1.mp3另一个用3.mp3 2 要多次拷贝取平均值以减少无关因素干扰

缓冲技术就是提速的。
你的比较方式不公平：
1，对文件流的读写都用到了字节数组；你的核心代码：

1. fis = new FileInputStream("d:\\1.mp3");
   
2.                         fos = new FileOutputStream("d:\\2.mp3");
   
3.                
   
4.                         byte[] buf = new byte[fis.available()];   
   
5.                
   
6.                         int len = 0;
   
7.                         
   
8.                         while ((len = fis.read(buf)) != -1) {
   
9.                                 fos.write(buf, 0, len);
   
10.                         }

复制代码

2，对缓冲流却是直接读写的单个字节。
你的核心代码：

1. 
   
2.                         bufis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("d:\\3.mp3"));
   
3.                         bufos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("d:\\4.mp3"));
   
4.                         for (int len = 0; (len = bufis.read()) != -1; ) {                        
   
5.                                 bufos.write(len);
   
6.                         }

复制代码

对第二点改进，再测。