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[转]优化BufferedRandomAccessFile。  

2011-10-17 16:56:51|  分类: android |  标签: |举报 |字号 订阅

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 http://www.iteye.com/topic/1113566


优化原则:

  •     调用频繁的语句最需要优化,且优化的效果最明显。
  •     多重嵌套逻辑判断时,最可能出现的判断,应放在最外层。
  •     减少不必要的NEW。


这里举一典型的例子:

 

Java代码  收藏代码
  1.  public void seek(long pos) throws IOException {  
  2. ...  
  3.        this.bufstartpos =  pos * bufbitlen / bufbitlen; // bufbitlen指buf[]的位长,例:若bufsize=1024,则bufbitlen=10。  
  4.               ...  
  5. }  
 

seek函数使用在各函数中,调用非常频繁,上面加重的这行语句根据pos和bufsize确定buf[]对应当前文件的映射位置,用"*"、"/"确定,显然不是一个好方法。

 

  • 优化一:this.bufstartpos = (pos << bufbitlen) >> bufbitlen;
  • 优化二:this.bufstartpos = pos & bufmask; // this.bufmask = ~((long)this.bufsize - 1);

两者效率都比原来好,但后者显然更好,因为前者需要两次移位运算、后者只需一次逻辑与运算(bufmask可以预先得出)。

至此优化基本实现,逐字节COPY一个12兆的文件,(这里牵涉到读和写,结合缓冲读,用优化后BufferedRandomAccessFile试一下读/写的速度):

 

耗用时间(秒)
RandomAccessFileRandomAccessFile95.848
BufferedInputStream + DataInputStreamBufferedOutputStream + DataOutputStream2.935
BufferedRandomAccessFileBufferedOutputStream + DataOutputStream2.813
BufferedRandomAccessFileBufferedRandomAccessFile2.453
BufferedRandomAccessFile优BufferedRandomAccessFile优2.197

 

可见优化尽管不明显,还是比未优化前快了一些,也许这种效果在老式机上会更明显。

以上比较的是顺序存取,即使是随机存取,在绝大多数情况下也不止一个BYTE,所以缓冲机制依然有效。而一般的顺序存取类要实现随机存取就不怎么容易了。


需要完善的地方

 

提供文件追加功能:

 

Java代码  收藏代码
  1. public boolean append(byte bw) throws IOException {  
  2.    return this.write(bw, this.fileendpos + 1);  
  3. }  

 

提供文件当前位置修改功能:

 

Java代码  收藏代码
  1. public boolean write(byte bw) throws IOException {  
  2.    return this.write(bw, this.curpos);  
  3. }  

 

返回文件长度(由于BUF读写的原因,与原来的RandomAccessFile类有所不同):

 

Java代码  收藏代码
  1. public long length() throws IOException {  
  2.    return this.max(this.fileendpos + 1this.initfilelen);  
  3. }  

 

返回文件当前指针(由于是通过BUF读写的原因,与原来的RandomAccessFile类有所不同):

 

Java代码  收藏代码
  1. public long getFilePointer() throws IOException {  
  2.    return this.curpos;  
  3. }  

 

提供对当前位置的多个字节的缓冲写功能:

 

Java代码  收藏代码
  1. public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {  
  2.         long writeendpos = this.curpos + len - 1;  
  3.         if (writeendpos <= this.bufendpos) { // b[] in cur buf  
  4.             System.arraycopy(b, off, this.buf, (int)(this.curpos - this.bufstartpos), len);  
  5.             this.bufdirty = true;  
  6.             this.bufusedsize = (int)(writeendpos - this.bufstartpos + 1);  
  7.         } else { // b[] not in cur buf  
  8.             super.seek(this.curpos);  
  9.             super.write(b, off, len);  
  10.         }  
  11.         if (writeendpos > this.fileendpos)  
  12.             this.fileendpos = writeendpos;  
  13.         this.seek(writeendpos+1);  
  14. }  
  15. public void write(byte b[]) throws IOException {  
  16.         this.write(b, 0, b.length);  
  17. }  

 

提供对当前位置的多个字节的缓冲读功能:

 

Java代码  收藏代码
  1. public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {  
  2.     long readendpos = this.curpos + len - 1;  
  3.     if (readendpos <= this.bufendpos && readendpos <= this.fileendpos ) { // read in buf  
  4.         System.arraycopy(this.buf, (int)(this.curpos - this.bufstartpos), b, off, len);  
  5.     } else { // read b[] size > buf[]  
  6.     if (readendpos > this.fileendpos) { // read b[] part in file  
  7.         len = (int)(this.length() - this.curpos + 1);  
  8.     }  
  9.        super.seek(this.curpos);  
  10.        len = super.read(b, off, len);  
  11.        readendpos = this.curpos + len - 1;  
  12.    }  
  13.        this.seek(readendpos + 1);  
  14.        return len;  
  15. }  
  16. public int read(byte b[]) throws IOException {  
  17.    return this.read(b, 0, b.length);  
  18. }  
  19. public void setLength(long newLength) throws IOException {  
  20.    if (newLength > 0) {  
  21.        this.fileendpos = newLength - 1;  
  22.    } else {  
  23.        this.fileendpos = 0;  
  24.    }  
  25.    super.setLength(newLength);  
  26. }  
  27.       
  28. public void close() throws IOException {  
  29.    this.flushbuf();  
  30.    super.close();  
  31. }  
 

至此完善工作基本完成,试一下新增的多字节读/写功能,通过同时读/写1024个字节,来COPY一个12兆的文件,(这里牵涉到读和写,用完善后BufferedRandomAccessFile试一下读/写的速度):

 

耗用时间(秒)
RandomAccessFileRandomAccessFile95.848
BufferedInputStream + DataInputStreamBufferedOutputStream + DataOutputStream2.935
BufferedRandomAccessFileBufferedOutputStream + DataOutputStream2.813
BufferedRandomAccessFileBufferedRandomAccessFile2.453
BufferedRandomAccessFile优BufferedRandomAccessFile优2.197
BufferedRandomAccessFile完BufferedRandomAccessFile完0.401


与MappedByteBuffer+RandomAccessFile的对比?

 

JDK1.4+提供了NIO类 ,其中MappedByteBuffer类用于映射缓冲,也可以映射随机文件访问,可见JAVA设计者也看到了RandomAccessFile的问题, 并加以改进。怎么通过MappedByteBuffer+RandomAccessFile拷贝文件呢?下面就是测试程序的主要部分:

 

Java代码  收藏代码
  1. RandomAccessFile rafi = new RandomAccessFile(SrcFile, "r");  
  2. RandomAccessFile rafo = new RandomAccessFile(DesFile, "rw");  
  3. FileChannel fci = rafi.getChannel();  
  4. FileChannel fco = rafo.getChannel();  
  5. long size = fci.size();  
  6. MappedByteBuffer mbbi = fci.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, size);  
  7. MappedByteBuffer mbbo = fco.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, size);  
  8. long start = System.currentTimeMillis();  
  9. for (int i = 0; i < size; i++) {  
  10.     byte b = mbbi.get(i);  
  11.     mbbo.put(i, b);  
  12. }  
  13. fcin.close();  
  14. fcout.close();  
  15. rafi.close();  
  16. rafo.close();  
  17. System.out.println("Spend: "+(double)(System.currentTimeMillis()-start) / 1000 + "s");  
 

试一下JDK1.4的映射缓冲读/写功能,逐字节COPY一个12兆的文件,(这里牵涉到读和写):

 

耗用时间(秒)
RandomAccessFileRandomAccessFile95.848
BufferedInputStream + DataInputStreamBufferedOutputStream + DataOutputStream2.935
BufferedRandomAccessFileBufferedOutputStream + DataOutputStream2.813
BufferedRandomAccessFileBufferedRandomAccessFile2.453
BufferedRandomAccessFile优BufferedRandomAccessFile优2.197
BufferedRandomAccessFile完BufferedRandomAccessFile完0.401
MappedByteBuffer+ RandomAccessFileMappedByteBuffer+ RandomAccessFile1.209

 

确实不错,看来NIO有了极大的进步。建议采用 MappedByteBuffer+RandomAccessFile的方式。

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