为什么 FileInputStream 比具有相同缓冲区大小的 BufferedInputStream 快得多

Why FileInputStream is much faster then BufferedInputStream with the same buffer size

这里有两段代码是这样的:

FileInputStream is = new FileInputStream(tmp);
byte[] buf = new byte[1024];
while (is.read(buf) > -1) {
}

BufferedInputStream is = new BufferedInputStream(new FileInputStream(tmp),1024);
while (is.read() > -1) {
}

BufferedInputStream 源代码看来,它们将花费相同的时间,但实际上第一种方式运行得更快(166 毫秒对 200M 文件的 5159 毫秒)。为什么?

FileInputStream#read(byte b[]) 每次调用都会将多个字节读入 b。在这种情况下 1024

BufferedInputStream#read() 每次调用都会读取一个字节。在内部 BufferedInputStream 将使用大小为 1024 的缓冲区从它包装的流中复制数据,但是,您执行的操作仍然比您必须执行的操作多得多。

尝试使用 BufferedInputStream#read(byte b[]) 方法,您会发现速度与 FileInputStream 相当。

还如 OldCurmudgeon 所述,BufferedInputStream#read 方法已同步:

public synchronized int read() throws IOException {
    if (pos >= count) {
        fill();
        if (pos >= count)
            return -1;
    }
    return getBufIfOpen()[pos++] & 0xff;
}

为了向您展示这可能有多少开销的示例,我做了一个小演示:

public class Main {
    static final double TEST_SIZE = 100000000.0;
    static final double BILLION = 1000000000.0;

    public static void main(String[] args) {
        testStandard();
        testSync();
    }

    static void testStandard() {
        long startTime = System.nanoTime();
        for (int i =0; i < TEST_SIZE; i++) {
        }
        long endTime = System.nanoTime();
        System.out.println((endTime - startTime)/ BILLION  + " seconds");
    }

    static void testSync() {
        long startTime = System.nanoTime();
        for (int i =0; i < TEST_SIZE; i++) {
            synchronized (Main.class) {}
        }
        long endTime = System.nanoTime();
        System.out.println((endTime - startTime)/ BILLION  + " seconds");
    }
}

在我的电脑上,同步调用的执行时间要长大约 40 倍:

0.13086644 seconds
4.90248797 seconds