为什么使用BufferedInputStream逐字节读取文件比使用FileInputStream更快？

Question

我试图使用FileInputStream将文件读入数组，而一个〜800KB的文件花了大约3秒钟才能读入内存。然后，我尝试了相同的代码，只是将FileInputStream包装到BufferedInputStream中，这花费了大约76毫秒。为什么即使我仍在逐字节读取文件，使用BufferedInputStream逐字节读取文件的速度还是这么快？这是代码（其余代码完全无关）。请注意，这是“快速”代码。如果需要“慢速”代码，则只需删除BufferedInputStream：

InputStream is = null;

    try {
        is = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file));

        int[] fileArr = new int[(int) file.length()];

        for (int i = 0, temp = 0; (temp = is.read()) != -1; i++) {
            fileArr[i] = temp;
        }

BufferedInputStream快30倍以上。远不止于此。那么，这是为什么呢？有可能使该代码更有效（不使用任何外部库）吗？

Answer 1

在中FileInputStream，该方法read()读取单个字节。从源代码：

/**
 * Reads a byte of data from this input stream. This method blocks
 * if no input is yet available.
 *
 * @return     the next byte of data, or <code>-1</code> if the end of the
 *             file is reached.
 * @exception  IOException  if an I/O error occurs.
 */
public native int read() throws IOException;

这是对操作系统的本地调用，该操作系统使用磁盘读取单个字节。这是一项繁重的操作。

使用BufferedInputStream，该方法将委托给一个重载read()方法，该方法将读取8192一定数量的字节并对其进行缓冲，直到需要它们为止。它仍然仅返回单个字节（但保留其他字节）。这样，BufferedInputStream减少了对操作系统的本地调用以从文件读取。

例如，您的文件为32768字节长。要使用来获取内存中的所有字节FileInputStream，您将需要32768对操作系统进行本地调用。使用BufferedInputStream，您将只需要4，而不管read()您要进行的通话数量（仍然是32768）。

至于如何使其更快，您可能要考虑Java 7的NIO FileChannel类，但是我没有证据支持这一点。

注意： 如果您直接使用FileInputStream的read(byte[], int, int)方法，而使用，则byte[>8192]不需要BufferedInputStream将其包装。