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java处理大文件,一般用BufferedReader,BufferedInputStream这类带缓冲的Io类,不过如果文件超大的话,更快的方式是采用MappedByteBuffer。
MappedByteBuffer是java nio引入的文件内存映射方案,读写性能极高。NIO最主要的就是实现了对异步操作的支持。其中一种通过把一个套接字通道(SocketChannel)注册到一个选择器(Selector)中,不时调用后者的选择(select)方法就能返回满足的选择键(SelectionKey),键中包含了SOCKET事件信息。这就是select模型。
SocketChannel的读写是通过一个类叫ByteBuffer(java.nio.ByteBuffer)来操作的.这个类本身的设计是不错的,比直接操作byte[]方便多了. ByteBuffer有两种模式:直接/间接.间接模式最典型(也只有这么一种)的就是HeapByteBuffer,即操作堆内存 (byte[]).但是内存毕竟有限,如果我要发送一个1G的文件怎么办?不可能真的去分配1G的内存.这时就必须使用"直接"模式,即 MappedByteBuffer,文件映射.
先中断一下,谈谈操作系统的内存管理.一般操作系统的内存分两部分:物理内存;虚拟内存.虚拟内存一般使用的是页面映像文件,即硬盘中的某个(某些)特殊的文件.操作系统负责页面文件内容的读写,这个过程叫"页面中断/切换". MappedByteBuffer也是类似的,你可以把整个文件(不管文件有多大)看成是一个ByteBuffer.MappedByteBuffer 只是一种特殊的 ByteBuffer ,即是ByteBuffer的子类。 MappedByteBuffer 将文件直接映射到内存(这里的内存指的是虚拟内存,并不是物理内存)。通常,可以映射整个文件,如果文件比较大的话可以分段进行映射,只要指定文件的那个部分就可以。
三种方式:
FileChannel提供了map方法来把文件影射为内存映像文件: MappedByteBuffer map(int mode,long position,long size); 可以把文件的从position开始的size大小的区域映射为内存映像文件,mode指出了 可访问该内存映像文件的方式:READ_ONLY,READ_WRITE,PRIVATE.
a. READ_ONLY,(只读): 试图修改得到的缓冲区将导致抛出 ReadOnlyBufferException.(MapMode.READ_ONLY)
b. READ_WRITE(读/写): 对得到的缓冲区的更改最终将传播到文件;该更改对映射到同一文件的其他程序不一定是可见的。 (MapMode.READ_WRITE)
c. PRIVATE(专用): 对得到的缓冲区的更改不会传播到文件,并且该更改对映射到同一文件的其他程序也不是可见的;相反,会创建缓冲区已修改部分的专用副本。 (MapMode.PRIVATE)
三个方法:
a. fore();缓冲区是READ_WRITE模式下,此方法对缓冲区内容的修改强行写入文件
b. load()将缓冲区的内容载入内存,并返回该缓冲区的引用
c. isLoaded()如果缓冲区的内容在物理内存中,则返回真,否则返回假
三个特性:
调用信道的map()方法后,即可将文件的某一部分或全部映射到内存中,映射内存缓冲区是个直接缓冲区,继承自ByteBuffer,但相对于ByteBuffer,它有更多的优点:
a. 读取快
b. 写入快
c. 随时随地写入
下面来看代码:
-
- ByteBuffer byteBuf = ByteBuffer.allocate(1024 * 14 * 1024);
- byte[] bbb = new byte[14 * 1024 * 1024];
- FileInputStream fis = new FileInputStream("e://data/other/UltraEdit_17.00.0.1035_SC.exe");
- FileOutputStream fos = new FileOutputStream("e://data/other/outFile.txt");
- FileChannel fc = fis.getChannel();
- long timeStar = System.currentTimeMillis();// 得到当前的时间
- fc.read(byteBuf);// 1 读取
- //MappedByteBuffer mbb = fc.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, fc.size());
- System.out.println(fc.size()/1024);
- long timeEnd = System.currentTimeMillis();// 得到当前的时间
- System.out.println("Read time :" + (timeEnd - timeStar) + "ms");
- timeStar = System.currentTimeMillis();
- fos.write(bbb);//2.写入
- //mbb.flip();
- timeEnd = System.currentTimeMillis();
- System.out.println("Write time :" + (timeEnd - timeStar) + "ms");
- fos.flush();
- fc.close();
- fis.close();
-
-
- 运行结果:
- 14235
- Read time :24ms
- Write time :21ms
- 我们把标注1和2语句注释掉,换成它们下面的被注释的那条语句,再来看运行效果。14235
- Read time :2ms
- Write time :0ms
可以看出速度有了很大的提升。MappedByteBuffer的确快,但也存在一些问题,主要就是内存占用和文件关闭等不确定问题。被MappedByteBuffer打开的文件只有在垃圾收集时才会被关闭,而这个点是不确定的。在javadoc里是这么说的:A mapped byte buffer and the file mapping that it represents remain valid until the buffer itself is garbage-collected.
这里提供一种解决方案:
- AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction() {
- public Object run() {
- try {
- Method getCleanerMethod = buffer.getClass().getMethod("cleaner", new Class[0]);
- getCleanerMethod.setAccessible(true);
- sun.misc.Cleaner cleaner = (sun.misc.Cleaner)
- getCleanerMethod.invoke(byteBuffer, new Object[0]);
- cleaner.clean();
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- return null;
- }
- });
关于MappedByteBuffer资源释放问题
java.nio.Buffer
java.nio.ByteBuffer
java.nio.MappedByteBuffer
//文件复制public void copyFile(String filename,String srcpath,String destpath)throws IOException {File source = new File(srcpath+"/"+filename);File dest = new File(destpath+"/"+filename);FileChannel in = null, out = null;try { in = new FileInputStream(source).getChannel();out = new FileOutputStream(dest).getChannel();long size = in.size();MappedByteBuffer buf = in.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, size);out.write(buf);in.close();out.close();source.delete();//文件复制完成后,删除源文件}catch(Exception e){e.printStackTrace();} finally {in.close();out.close();}}
public static void clean(final Object buffer) throws Exception {AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction() {public Object run() {try {Method getCleanerMethod = buffer.getClass().getMethod("cleaner",new Class[0]);getCleanerMethod.setAccessible(true);sun.misc.Cleaner cleaner =(sun.misc.Cleaner)getCleanerMethod.invoke(buffer,new Object[0]);cleaner.clean();} catch(Exception e) {e.printStackTrace();}return null;}});
}