Java寫入海量資料到文字檔案時如何優化寫入速度？

研究用Java 將大量資料寫入文字檔案的最佳速度

將大量資料寫入文字檔案可能是一項耗時的任務，並實現最佳速度至關重要。本文探討了使用文字檔案格式在 Java 中寫入大量資料的最快技術。

BufferedWriter 的瓶頸

當使用 BufferedWriter 將資料寫入文字檔案時，預設緩衝區大小可能會導致效能下降。這是因為 BufferedWriter 會定期將內部緩衝區刷新到底層檔案流，從而引入額外的開銷。

剝離 BufferedWriter

為了最佳化寫入速度，可以考慮消除 BufferedWriter 並直接使用 FileWriter。這種方法消除了緩衝區刷新開銷，並允許系統直接寫入磁碟的快取記憶體。

效能測量

根據經驗，刪除 BufferedWriter 可以顯著提高寫入速度。使用 400 萬個字串 (175MB) 進行的測試表明，現代系統上的寫入時間從 40 秒減少到大約 4-5 秒。

隔離開銷

辨識瓶頸寫入過程中，必須將擷取記錄所花費的時間與檔案寫入所消耗的時間分開。透過對每個任務進行單獨的測試，您可以找出可以改進效能的領域。

替代實現

以下Java 程式碼提供了使用直接和緩衝檔案寫入的替代實現，允許比較不同緩衝區大小：

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.Writer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class FileWritingPerfTest {

    private static final int ITERATIONS = 5;
    private static final double MEG = (Math.pow(1024, 2));
    private static final int RECORD_COUNT = 4000000;
    private static final String RECORD = "Help I am trapped in a fortune cookie factory\n";
    private static final int RECSIZE = RECORD.getBytes().length;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        List<String> records = new ArrayList<String>(RECORD_COUNT);
        int size = 0;
        for (int i = 0; i < RECORD_COUNT; i++) {
            records.add(RECORD);
            size += RECSIZE;
        }
        System.out.println(records.size() + " 'records'");
        System.out.println(size / MEG + " MB");

        for (int i = 0; i < ITERATIONS; i++) {
            System.out.println("\nIteration " + i);

            writeRaw(records);
            writeBuffered(records, 8192);
            writeBuffered(records, (int) MEG);
            writeBuffered(records, 4 * (int) MEG);
        }
    }

    private static void writeRaw(List<String> records) throws IOException {
        File file = File.createTempFile("foo", ".txt");
        try {
            FileWriter writer = new FileWriter(file);
            System.out.print("Writing raw... ");
            write(records, writer);
        } finally {
            // comment this out if you want to inspect the files afterward
            file.delete();
        }
    }

    private static void writeBuffered(List<String> records, int bufSize) throws IOException {
        File file = File.createTempFile("foo", ".txt");
        try {
            FileWriter writer = new FileWriter(file);
            BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(writer, bufSize);

            System.out.print("Writing buffered (buffer size: " + bufSize + ")... ");
            write(records, bufferedWriter);
        } finally {
            // comment this out if you want to inspect the files afterward
            file.delete();
        }
    }

    private static void write(List<String> records, Writer writer) throws IOException {
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (String record: records) {
            writer.write(record);
        }
        // writer.flush(); // close() sh

此實現揭示了使用直接檔案寫入的速度優勢，並深入了解不同緩衝區大小對寫入的影響效能。

透過最佳化檔案寫入過程並消除不必要的開銷，Java 讓您有效率地將大量資料寫入文字檔案。直接檔案寫入或使用大緩衝區的 BufferedWriter 可以顯著提高寫入速度，使您能夠以驚人的速度處理大量資料集。

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