2、Java I/O性能优化与核心概念解析

Java I/O性能优化与核心概念解析

1. 引言

输入/输出（I/O）虽不是一个引人注目的话题，但却至关重要。大多数程序员将I/O比作管道系统，它无疑是必不可少的，但直接处理可能会令人不快，若运行不正常还可能导致大问题。面向对象程序设计注重封装，它划分责任、隐藏实现细节并促进对象复用。然而，即使是高技能的Java程序员，也可能对Java平台上I/O的一些基本概念知之甚少。接下来，我们将深入探讨I/O的底层实现细节，以更好地协调I/O操作中的各个部分。

2. I/O与CPU时间

许多程序员热衷于优化代码，如巧妙地节省字节、展开循环或重构对象等。但实际上，代码优化带来的收益很容易被I/O效率低下所掩盖。执行I/O操作通常比在内存中处理数据花费的时间要长得多，很多程序员只关注对象对数据的操作，而忽视了数据获取和存储的环境问题。

以下是一个关于处理和I/O时间与吞吐量关系的示例表格：
| 处理时间 (ms) | I/O时间 (ms) | 吞吐量 (单位/秒) | 增益 (%) |
| — | — | — | — |
| 5 | 100 | 9.52 | (基准) |
| 2.5 | 100 | 9.76 | 2.44 |
| 1 | 100 | 9.9 | 3.96 |
| 5 | 90 | 10.53 | 10.53 |
| 5 | 75 | 12.5 | 31.25 |
| 5 | 50 | 18.18 | 90.91 |
| 5 | 20 | 40 | 320 |
| 5 | 10 | 66.67 | 600 |

从表格的前三行可以看出，