BufferedInputStream / BufferedOutputStream 的文件读/写速度

Question

有两个问题。

1. 如果编码为 bis.read() 而不是 bis.read(bys)，程序实际上会做什么？ （它以任何速度工作，但速度要慢得多。）

2. 为什么 bos.write(bys) 比 bos.write(bys, 0, len) 快得多？ （我希望两者的运行速度相同。）

谢谢！

public class CopyFileBfdBytes {

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        FileInputStream fis = new FileInputStream("d:/Test1/M1.MP3");
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);

        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/Test2/M2.mp3");
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);

        byte[] bys = new byte[8192];
        int len;
        while ((len = bis.read(bys)) != -1){
//        while ((len = bis.read()) != -1){  // 1. Why does it still work when bys in bis.read() is missing?
            bos.write(bys);
//            bos.write(bys, 0, len);     // 2. Why is this slower than bos.write(bys)?
            bos.flush();
        }
        fis.close();
        bis.close();
        fos.close();
        bos.close();
    }
}

Answer 1

首先，您似乎只想按原样复制文件。 有更简单的（甚至可能是性能更高的方法）来做到这一点。

其他复制数据的方法

复制文件

如果您需要的只是复制示例中的实际文件，您可以简单地使用：

package example;

import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;

public class SO66024231 {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Files.copy(Paths.get("d:/Test1/M1.MP3"), Paths.get("d:/Test2/M2.mp3"));
    }
}

这很可能是最具有描述性的（例如，其他开发人员实际上看到了您想要做什么），并且可以通过底层系统非常有效地完成。

将数据从任何源复制到任何目的地（InputStream 到 OutputStream）

如果您需要将数据从任何 InputStream 传输到任何 OutputStream 您可以使用方法InputStream#transferTo(OutputStream) ：

package example;

import java.io.*;

public class SO66024231 {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        try (InputStream fis = new FileInputStream("d:/Test1/M1.MP3")) {
            try (OutputStream fos = new FileOutputStream("d:/Test2/M2.mp3")) {
                fis.transferTo(fos);
            }
        }
    }
}

深入描述您的问题

注意：我将笼统地谈论InputStream和OutputStream 。 您使用BufferedInputStream和BufferedOutputStream 。 这些是内部缓冲数据的特定实现。 这个内部缓冲与我接下来要讲的缓冲无关！

输入流

InputStream#read()和InputStream#read(byte[])之间存在根本区别。

InputStream#read()从 InputStream 中读取一个字节并返回。 如果 Stream 已用尽（没有更多数据），则返回值为0-255或-1范围内的int 。

package example;

import java.io.*;

public class SO66024231 {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        final byte[] myBytes = new byte[]{-1, 0, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 127};
        printAllBytes(new ByteArrayInputStream(myBytes));
    }

    public static void printAllBytes(InputStream in) throws IOException {
        int currByte;
        while ((currByte = in.read()) != -1) {
            System.out.println((byte) currByte);// note the cast to byte!
        }
        
        // prints: -1, 0, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 127
    }
}

但是InputStream#read(byte[])完全不同。 它需要一个byte[]作为参数，用作缓冲区。 然后它（在内部）尝试用它目前可以获得的尽可能多的字节填充给定的缓冲区，并返回它已填充的实际字节数，如果 Stream 用尽，则返回-1 。

例子：

package example;

import java.io.*;

public class SO66024231 {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        final byte[] myBytes = new byte[]{-1, 0, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 127};
        printAllBytes(new ByteArrayInputStream(myBytes));
    }

    public static void printAllBytes(InputStream in) throws IOException {
        final byte[] buffer = new byte[2];// do not use this small buffer size. This is just for the example
        int bytesRead;

        while ((bytesRead = in.read(buffer)) != -1) {
            // loop from 0 to bytesRead, !NOT! to buffer.length!!!
            for (int i = 0; i < bytesRead; i++) {
                System.out.println(buffer[i]);
            }
        }

        // prints: -1, 0, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 127
    }
}

坏例子：现在是一个坏例子。 以下代码包含编程错误，所以不要使用它！

我们现在从0循环到buffer.length ，但是我们的输入数据正好包含9个字节。 这意味着，在最后一次迭代中，我们的缓冲区只会被一个字节填充。 我们缓冲区中的第二个字节不会被触及。

package example;

import java.io.*;

public class SO66024231 {

    /**
     * ERROURNOUS EXAMPLE!!! DO NOT USE
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        final byte[] myBytes = new byte[]{-1, 0, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 127};
        printAllBytes(new ByteArrayInputStream(myBytes));
    }

    public static void printAllBytes(InputStream in) throws IOException {
        final byte[] buffer = new byte[2];// do not use this small buffer size. This is just for the example
        int bytesRead;

        while ((bytesRead = in.read(buffer)) != -1) {
            for (int i = 0; i < buffer.length; i++) {
                System.out.println(buffer[i]);
            }
        }

        // prints: -1, 0, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 127, 8 <-- see; the 8 is printed because we ignored the bytesRead value in our for loop; the 8 is still in our buffer from the previous iteration
    }
}

输出流

既然我已经描述了阅读的差异是什么，那么我将向您描述写作的差异。

首先，正确的例子（使用OutputStream.write(byte[], int, int) ）：

package example;

import java.io.*;
import java.util.Arrays;

public class SO66024231 {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        final byte[] myBytes = new byte[]{-1, 0, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 127};
        final byte[] copied = copyAllBytes(new ByteArrayInputStream(myBytes));

        System.out.println(Arrays.toString(copied));// prints: [-1, 0, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 127]
    }

    public static byte[] copyAllBytes(InputStream in) throws IOException {
        final ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        final byte[] buffer = new byte[2];
        int bytesRead;

        while ((bytesRead = in.read(buffer)) != -1) {
            bos.write(buffer, 0, bytesRead);
        }

        return bos.toByteArray();
    }
}

还有一个不好的例子：

package example;

import java.io.*;
import java.util.Arrays;

public class SO66024231 {

    /*
    ERRORNOUS EXAMPLE!!!!
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        final byte[] myBytes = new byte[]{-1, 0, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 127};
        final byte[] copied = copyAllBytes(new ByteArrayInputStream(myBytes));

        System.out.println(Arrays.toString(copied));// prints: [-1, 0, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 127, 8] <-- see; the 8 is here again
    }

    public static byte[] copyAllBytes(InputStream in) throws IOException {
        final ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        final byte[] buffer = new byte[2];
        int bytesRead;

        while ((bytesRead = in.read(buffer)) != -1) {
            bos.write(buffer);
        }

        return bos.toByteArray();
    }
}

这是因为，就像在我们的InputStream示例中一样，如果我们忽略bytesRead ，我们将向OutputStream写入一个我们不想要的值：来自上一次迭代的字节8 。 这是因为在内部， OutputStream#write(byte[]) （在大多数实现中）只是OutputStream.write(buffer, 0, buffer.length)的快捷方式。 这意味着它将整个缓冲区写入到OutputStream 。