Java二進制IO寫入和讀取

Question

我有這種結構，我想要讀取和寫入文件，並且我想盡可能以最快的方式來完成。

class Map 
{ 
    String name; 
    int tiles[][]; 
} 

這樣做的最好方法是什麼？我主要是一名C++程序員，我不知道在Java中這樣做的最佳方法。它似乎應該很簡單，但我不知道如何在Java中執行二進制io。

這是我到目前爲止創建：

void Write(String fileName) 
{ 
    final ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(fileName))); 

    oos.writeUTF(name); 
    oos.writeInt(tiles.length); 
    oos.writeInt(tiles[0].length); 
    for(int i = 0; i < tiles.length; i++) 
    for(int j = 0; j < tiles[0].length; j++) 
     oos.writeInt(tiles[i][j]); 

    oos.close(); 
} 

void Read(String fileName) 
{ 
    final ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(file))); 

    name = ois.readUTF(); 

    int w = ois.readInt(); 
    int h = ois.readInt(); 

    tiles = new int[h][w]; 

    for(int i = 0; i < h; i++) 
    for(int j = 0; j < w; j++) 
     tiles[i][j] = ois.readInt(); 

    ois.close(); 
} 

這是一樣快，我能得到什麼？

Answer 1

http://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/io/ObjectOutputStream.html

// change to class to support serialization 
class Map implements Serializable 
{ 
    String name; 
    int tiles[][]; 
} 

代碼片段來寫對象

FileOutputStream fos = new FileOutputStream("t.tmp"); 
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos); 

Map m = new Map(); 

// set Map properties ... 

oos.writeObject(m); 
oos.close(); 

Answer 2

如果您正在尋找在Java中執行I/O的最快方法，請查看nio（未緩衝的io）類。我相當相信你也可以做二進制I/O。

http://download.oracle.com/javase/1.4.2/docs/api/java/nio/package-summary.html

Answer 3

如果你想要做的是寫一個和唯一的結構，那麼你應該手工編寫系列化和反序列化。我建議寫一個count，然後是字符串字符，然後是數組的維數，然後是所有整數。你將不得不擔心自己的字節順序，每個字符佔兩個字節，每個int佔四個字節。

如果您需要速度，請不要使用Java序列化，並且不要僅將NIO用於單線程磁盤文件I/O情況。請使用緩衝流。

您確定這確實是一個性能至關重要的操作嗎？無論如何，這個陣列有多大？

您是否考慮過NIO的內存映射功能？現在你正在讓內核完成繁重的工作。在任何情況下製作很多小文件都可能會讓你胃口大開。請注意，我區分了可以使用NIO執行的兩件事：您可以使用通道和緩衝區來簡單讀寫。我很懷疑只讀一個文件中的數據會帶來性能上的好處。或者，您可以存儲映射文件，並讓內核分頁輸入和輸出數據。 可能適合您，取決於數據總量和涉及的內存配置。

Answer 4

我有一個非常具體的技術，我用這種東西。這是一種混合方法，我可以在最高性能的基本io代碼中找到結果，但仍保持可讀性和與簡單Java序列化的兼容性。

在Java序列化中使用的反射是歷史上認爲很慢並且速度很慢的部分。但自從sun.misc.Unsafe加入以來，這部分實際上非常快。仍然有第一次調用clazz.getDeclaredFields（）和java.lang.Class的其他'getDeclared'類型方法的初始命中，但是這些方法在VM級別被緩存，所以在第一個（非常明顯的）擊中。

Java序列化的剩餘開銷是類描述符數據的寫入;類名稱，它具有的字段以及它們是什麼類型等等。如果java對象是xml，它就像首先編寫xsd，以便知道結構，然後寫入沒有標籤的xml數據。在某些情況下，它實際上是非常高效的，例如，如果您需要將100多個相同類類型的實例寫入同一個流中 - 您將永遠不會感受到一次寫入類描述符數據的衝擊流的開始。

但是，如果你只需要寫一個該類的實例，也許沒有其他的東西，那麼有一種方法可以將事物轉化爲你的優勢。不要將對象傳遞給流，這會導致類描述符首先被寫入，然後是實際數據，將流傳遞給對象並直接轉到數據寫入部分。底線是你負責代碼中的結構部分，而不是讓ObjectOutput/ObjectInput執行它。

請注意，我也將您的班級從Map更名爲TileMap。正如BalusC指出的那樣，這不是一個好名字。

import java.io.*; 

public class TileMap implements Externalizable { 

    private String name; 
    private int[][] tiles; 

    public TileMap(String name, int[][] tiles) { 
     this.name = name; 
     this.tiles = tiles; 
    } 

    // no-arg constructor required for Externalization 
    public TileMap() { 
    } 

    public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException { 
     out.writeUTF(name); 
     out.writeInt(tiles.length); 
     for (int x = 0; x < tiles.length; x++) { 
      out.writeInt(tiles[x].length); 
      for (int y = 0; y < tiles[x].length; y++) { 
       out.writeInt(tiles[x][y]); 
      } 
     } 
    } 

    public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException { 
     this.name = in.readUTF(); 
     this.tiles = new int[in.readInt()][]; 
     for (int x = 0; x < tiles.length; x++) { 
      tiles[x] = new int[in.readInt()]; 
      for (int y = 0; y < tiles[x].length; y++) { 
       tiles[x][y] = in.readInt(); 
      } 
     } 
    } 

} 

寫是這樣的：

public static void write(TileMap tileMap, OutputStream out) throws IOException { 
    // creating an ObjectOutputStream costs exactly 4 bytes of overhead... nothing really 
    final ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new BufferedOutputStream(out)); 

    // Instead of oos.writeObject(titleMap1) we do this... 
    tileMap.writeExternal(oos); 

    oos.close(); 
} 

和讀是這樣的：

public static TileMap read(InputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException { 
    final ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new BufferedInputStream(in)); 

    // instantiate TileMap yourself 
    TileMap tileMap = new TileMap(); 

    // again, directly call the readExternal method 
    tileMap.readExternal(ois); 

    return tileMap; 
}