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Java面试：文件拷贝的几种方式

分类: 文章 • 2025-04-19 08:13:10

文件拷贝方式

1、Java Copy File – Stream


private static void copyFileUsingStream(File source, File dest) throws IOException {
    InputStream is = null;
    OutputStream os = null;
    try {
        is = new FileInputStream(source);
        os = new FileOutputStream(dest);
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int length;
        while ((length = is.read(buffer)) > 0) {
            os.write(buffer, 0, length);
        }
    } finally {
        is.close();
        os.close();
    }
}

 

2、Java Copy File – java.nio.channels.FileChannel：
private static void copyFileUsingChannel(File source, File dest) throws IOException {
    FileChannel sourceChannel = null;
    FileChannel destChannel = null;
    try {
        sourceChannel = new FileInputStream(source).getChannel();
        destChannel = new FileOutputStream(dest).getChannel();
        destChannel.transferFrom(sourceChannel, 0, sourceChannel.size());
       }finally{
           sourceChannel.close();
           destChannel.close();
   }
}
3、Java Copy File – Apache Commons IO FileUtils

private static void copyFileUsingApacheCommonsIO(File source, File dest) throws IOException {
    FileUtils.copyFile(source, dest);
}
 

4、Java Copy File – Files class

private static void copyFileUsingJava7Files(File source, File dest) throws IOException {
    Files.copy(source.toPath(), dest.toPath());
}

 

如果只是简单的测试拷贝一个文件哪个更快，就是第一种最贱的的Stream方式的拷贝

追踪第四种标准类库的copy源码，不同的参数有不同的重载方法分析：能够在方法实现里直接看到使用的是 InputStream.transferTo()，但其内部实现其实是 stream 在用户态的读写

 

 

1. 拷贝实现机制分析：

用户态空间（User Space）和内核态空间（Kernel Space），这是操作系统层面的基本概念，操作系统内核、硬件驱动等运行在内核态空间，具有相对高的特权；而用户态空间，则是给普通应用和服务使用。

输入输出流进行读写时，实际上是进行了多次上下文切换，比如应用读取数据时，先在内核态将数据从磁盘读取到内核缓存，再切换到用户态将数据从内核缓存读取到用户缓存。

Java面试：文件拷贝的几种方式

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3、NIO Buffer

Buffer 是 NIO 操作数据的基本工具，Java 为每种原始数据类型都提供了相应的 Buffer 实现（布尔除外）

Buffer 有几个基本属性：

capacity，表示 Buffer 到底有多大，也就是数组的长度。

position，要操作的数据起始位置。

limit，相当于操作的限额。在读取或者写入时，limit 的意义很明显是不一样的。比如，读取操作时，很可能将 limit 设置到所容纳数据的上限；而在写入时，则会设置容量或容量以下的可写限度。

mark，记录上一次 postion 的位置，默认是 0，算是一个便利性的考虑，往往不是必须的。

Buffer 的基本操作：我们创建了一个 ByteBuffer，准备放入数据，capacity 当然就是缓冲区大小，而 position 就是 0，limit 默认就是 capacity 的大小。当我们写入几个字节的数据时，position 就会跟着水涨船高，但是它不可能超过 limit 的大小。如果我们想把前面写入的数据读出来，需要调用 flip 方法，将 position 设置为 0，limit 设置为以前的 position 那里。如果还想从头再读一遍，可以调用 rewind，让 limit 不变，position 再次设置为 0。

 

发现服务器内存使用得特别高，但是堆内存也比较稳定，这种场景是你你会怎么排查？

这里就涉及到堆外内存相关的问题：

Direct Buffer：如果我们看 Buffer 的方法定义，你会发现它定义了 isDirect() 方法，返回当前 Buffer 是否是 Direct 类型。这是因为 Java 提供了堆内和堆外（Direct）Buffer

 

回答问题：Direct Buffer它不在堆上，Xmx 之类参数，其实并不能影响 Direct Buffer 等堆外成员所使用的内存额度，大多数垃圾收集过程中，都不会主动收集 Direct Buffer，它的垃圾收集过程，就是基于前面所介绍的 Cleaner（一个内部实现）和幻象引用，对它的销毁往往要拖到 full GC 的时候

排查方法：通常的垃圾收集日志等记录，并不包含 Direct Buffer 等信息，所以 Direct Buffer 内存诊断也是个比较头疼的事情。幸好，在 JDK 8 之后的版本，我们可以方便地使用 Native Memory Tracking（NMT）特性来进行诊断

-XX:NativeMemoryTracking={summary|detail}

** NMT 通常都会导致 JVM 出现 5%~10% 的性能下降，请谨慎考虑。

解决方法：

1）显式地调用 System.gc() 来强制触发。

2）使用 Direct Buffer 的框架，框架会自己在程序中调用释放方法，Netty 就是这么做的。（netty框架的优势）

3）重复使用 Direct Buffer。

 

MappedByteBuffer，它将文件按照指定大小直接映射为内存区域，当程序访问这个内存区域时将直接操作这块儿文件数据，省去了将数据从内核空间向用户空间传输的损耗。我们可以使用FileChannel.map创建 MappedByteBuffer，本质上也是种 Direct Buffer

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