前言

众所周知，Java中有多种针对文件的操作类，以面向字节流和字符流可分为两大类，这里以写入为例：

面向字节流的：FileOutputStream 和 BufferedOutputStream

面向字符流的：FileWriter 和 BufferedWriter

近年来发展出New I/O ，也叫NIO，里面又包装了两个类：NewOutputStream 和 NewBufferedWriter

现在，我们建立测试程序，比较这些类写入文件的性能。

机器配置

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•   Processor Name: Intel Core i7

•   Processor Speed: 2.2 GHz

•   Number of Processors: 1

•   Total Number of Cores: 4

•   L2 Cache (per Core): 256 KB

•   L3 Cache: 6 MB

•   Memory: 16 GB

测试程序

纵向比较：几种文件操作类向文件中写入相同行数的内容（每行内容均为“写入文件Data\n”），比较其耗费时间

横向比较：对于同一个文件操作类，比较写入不同行数内容情况下所耗费时间；本文以2的次方指数级增长行数

  1 import java.io.File;  2 import java.io.FileOutputStream;  3 import java.io.*;  4 import java.nio.file.Files;  5 import java.nio.file.Paths;  6   7 public class testFileIO {  8   9     public static void testDriver () throws IOException { 10         int maxlineNum = 100000001;//写入文件的最大行数 11         int startlineNum = 1;//写入文件的行数 12         int Multiplying = 2;//行数增长倍率 13  14         long begin = 0L; 15         long end = 0L; 16  17         //将时间统计写入文件Result.txt中 18         FileWriter fileWriter = new FileWriter("./Result.txt", true); 19         BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(fileWriter); 20  21         System.out.println("Test FileOutputStream begin."); 22         for (int lineNum = startlineNum; lineNum < maxlineNum; lineNum *= Multiplying) { 23             begin = System.currentTimeMillis(); 24             testFileOutputStream(lineNum); 25             end = System.currentTimeMillis(); 26             long timeElapse_FileOutputStream = end - begin; 27             bufferedWriter.write(String.valueOf(timeElapse_FileOutputStream)+"\t"); 28         } 29         System.out.println("Test FileOutputStream end.\n"); 30  31         System.out.println("Test BufferedOutputStream begin."); 32         bufferedWriter.write("\n"); 33         for (int lineNum = startlineNum; lineNum < maxlineNum; lineNum *= Multiplying) { 34             begin = System.currentTimeMillis(); 35             testBufferedOutputStream(lineNum); 36             end = System.currentTimeMillis(); 37             long timeElapse_BufferedOutputStream = end - begin; 38             bufferedWriter.write(String.valueOf(timeElapse_BufferedOutputStream)+"\t"); 39         } 40         System.out.println("Test BufferedOutputStream end.\n"); 41  42         System.out.println("Test FileWriter begin."); 43         bufferedWriter.write("\n"); 44         for (int lineNum = startlineNum; lineNum < maxlineNum; lineNum *= Multiplying) { 45             begin = System.currentTimeMillis(); 46             testFileWriter(lineNum); 47             end = System.currentTimeMillis(); 48             long timeElapse_FileWriter = end - begin; 49             bufferedWriter.write(String.valueOf(timeElapse_FileWriter)+"\t"); 50         } 51         System.out.println("Test FileWriter end.\n"); 52  53         System.out.println("Test BufferedWriter begin."); 54         bufferedWriter.write("\n"); 55         for (int lineNum = startlineNum; lineNum < maxlineNum; lineNum *= Multiplying) { 56             begin = System.currentTimeMillis(); 57             testBufferedWriter(lineNum); 58             end = System.currentTimeMillis(); 59             long timeElapse_BufferedWriter = end - begin; 60             bufferedWriter.write(String.valueOf(timeElapse_BufferedWriter)+"\t"); 61         } 62         System.out.println("Test BufferedWriter end.\n"); 63  64         System.out.println("Test NewOutputStream begin."); 65         bufferedWriter.write("\n"); 66         for (int lineNum = startlineNum; lineNum < maxlineNum; lineNum *= Multiplying) { 67             begin = System.currentTimeMillis(); 68             testNewOutputStream(lineNum); 69             end = System.currentTimeMillis(); 70             long timeElapse_NewOutputStream = end - begin; 71             bufferedWriter.write(String.valueOf(timeElapse_NewOutputStream)+"\t"); 72         } 73         System.out.println("Test NewOutputStream end.\n"); 74  75         System.out.println("Test NewBufferedWriter begin."); 76         bufferedWriter.write("\n"); 77         for (int lineNum = startlineNum; lineNum < maxlineNum; lineNum *= Multiplying) { 78             begin = System.currentTimeMillis(); 79             testNewBufferedWriter(lineNum); 80             end = System.currentTimeMillis(); 81             long timeElapse_NewBufferedWriter = end - begin; 82             bufferedWriter.write(String.valueOf(timeElapse_NewBufferedWriter)+"\t"); 83         } 84         System.out.println("Test NewOutputStream end.\n"); 85  86         bufferedWriter.close(); 87     } 88  89     /************************** I/O *****************************/ 90     //面向字节 91     public static void testFileOutputStream (int lineNum) throws IOException { 92         FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(new File("./testFileOutputStream.txt")); 93         while (--lineNum > 0) { 94             fileOutputStream.write("写入文件Data\n".getBytes()); 95         } 96         fileOutputStream.close(); 97     } 98  99     public static void testBufferedOutputStream (int lineNum) throws IOException {100         FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(new File("./testBufferedOutputStream.txt"));101         BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(fileOutputStream);102         while (--lineNum > 0) {103             bufferedOutputStream.write("写入文件Data\n".getBytes());104         }105         bufferedOutputStream.close();106     }107 108     //面向字符109     public static void testFileWriter (int lineNum) throws IOException {110         FileWriter fileWriter = new FileWriter("./testFileWriter.txt");111         while (--lineNum > 0) {112             fileWriter.write("写入文件Data\n");113         }114         fileWriter.close();115     }116 117     public static void testBufferedWriter (int lineNum) throws IOException {118         FileWriter fileWriter = new FileWriter("./testBufferedWriter.txt");119         BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(fileWriter);120         while (--lineNum > 0) {121             bufferedWriter.write("写入文件Data\n");122         }123         bufferedWriter.close();124     }125 126 127     /************************** NIO ****************************/128     public static void testNewOutputStream (int lineNum) throws IOException {129         OutputStream outputStream = Files.newOutputStream(Paths.get("./testNewOutputStream.txt"));130         while (--lineNum > 0) {131             outputStream.write("写入文件Data\n".getBytes());132         }133         outputStream.close();134     }135 136     public static void testNewBufferedWriter (int lineNum) throws IOException {137         BufferedWriter newBufferedReader = Files.newBufferedWriter(Paths.get("./testNewBufferedWriter.txt"));138         while (--lineNum > 0) {139             newBufferedReader.write("写入文件Data\n");140         }141         newBufferedReader.close();142     }143 144 145     public static void main (String[] args) throws IOException {146         //多次测试时可清空result.txt文件147         FileWriter fileWriter = new FileWriter("./Result.txt");148         testDriver();149     }150 }

测试结果

从上图可以看出，写入行数超过20W以上时，FileOutputStream和NewOutputStream耗费时间远远超出其他4个类。为了清晰，让我们放大其他4个类的图：

可以看出，这4个类中，BufferWriter和NewBufferedWriter所耗费时间更少，但总体差别不是很大。

让我们再来看看，写入26W行数据以下时的情况：

 可以看出，在数据量较小的情况下，这4个类所耗费时间的差异并不是很大，在更小的数据量下，它们的效率几乎没有差别。

后记

从以上分析可知（注意横坐标写入行数是指数级增加的），各个类的时间复杂度大致为O(k)，其中不同的类的k不同，导致了最终巨大的差异。

这里只给出了测试结果，并未分析其底层实现原理，欢迎评论区留言。

另外，我没有在其他机器测试，有兴趣的小伙伴可以将自己的测试结果发出来，共同进步^_^

附件

本次测试数据结果(若看不清，可以将浏览器字体放大，或下载到本地看)

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评论区小伙伴“ andorxor”提出：

XXXOutputStream是用来写二进制的，你把字符串转换成字节数组再写自然就慢了，主要慢在转换的过程。

因此，将程序修改，提前把字符和字节内容都准备好，再次验证。新程序如下：

  1 import java.io.File;  2 import java.io.FileOutputStream;  3 import java.io.*;  4 import java.nio.file.Files;  5 import java.nio.file.Paths;  6   7 public class testFileIO {  8   9  10     public static void testDriver () throws IOException { 11         int maxlineNum = 100000001;//写入文件的最大行数 12         int startlineNum = 1;//写入文件的行数 13         int Multiplying = 2;//行数增长倍率 14  15         String contentChars = "写入文件Data\n";//每行的内容（字符流） 16         byte[] contentBytes = "写入文件Data\n".getBytes();//每行的内容（字节流） 17  18         long begin = 0L; 19         long end = 0L; 20  21         //将时间统计写入文件Result.txt中 22         FileWriter fileWriter = new FileWriter("./Result.txt", true); 23         BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(fileWriter); 24  25         System.out.println("Test FileOutputStream begin."); 26         for (int lineNum = startlineNum; lineNum < maxlineNum; lineNum *= Multiplying) { 27             begin = System.currentTimeMillis(); 28             testFileOutputStream(lineNum,contentBytes); 29             end = System.currentTimeMillis(); 30             long timeElapse_FileOutputStream = end - begin; 31             bufferedWriter.write(String.valueOf(timeElapse_FileOutputStream)+"\t"); 32         } 33         System.out.println("Test FileOutputStream end.\n"); 34  35         System.out.println("Test BufferedOutputStream begin."); 36         bufferedWriter.write("\n"); 37         for (int lineNum = startlineNum; lineNum < maxlineNum; lineNum *= Multiplying) { 38             begin = System.currentTimeMillis(); 39             testBufferedOutputStream(lineNum,contentBytes); 40             end = System.currentTimeMillis(); 41             long timeElapse_BufferedOutputStream = end - begin; 42             bufferedWriter.write(String.valueOf(timeElapse_BufferedOutputStream)+"\t"); 43         } 44         System.out.println("Test BufferedOutputStream end.\n"); 45  46         System.out.println("Test FileWriter begin."); 47         bufferedWriter.write("\n"); 48         for (int lineNum = startlineNum; lineNum < maxlineNum; lineNum *= Multiplying) { 49             begin = System.currentTimeMillis(); 50             testFileWriter(lineNum,contentChars); 51             end = System.currentTimeMillis(); 52             long timeElapse_FileWriter = end - begin; 53             bufferedWriter.write(String.valueOf(timeElapse_FileWriter)+"\t"); 54         } 55         System.out.println("Test FileWriter end.\n"); 56  57         System.out.println("Test BufferedWriter begin."); 58         bufferedWriter.write("\n"); 59         for (int lineNum = startlineNum; lineNum < maxlineNum; lineNum *= Multiplying) { 60             begin = System.currentTimeMillis(); 61             testBufferedWriter(lineNum,contentChars); 62             end = System.currentTimeMillis(); 63             long timeElapse_BufferedWriter = end - begin; 64             bufferedWriter.write(String.valueOf(timeElapse_BufferedWriter)+"\t"); 65         } 66         System.out.println("Test BufferedWriter end.\n"); 67  68         System.out.println("Test NewOutputStream begin."); 69         bufferedWriter.write("\n"); 70         for (int lineNum = startlineNum; lineNum < maxlineNum; lineNum *= Multiplying) { 71             begin = System.currentTimeMillis(); 72             testNewOutputStream(lineNum,contentBytes); 73             end = System.currentTimeMillis(); 74             long timeElapse_NewOutputStream = end - begin; 75             bufferedWriter.write(String.valueOf(timeElapse_NewOutputStream)+"\t"); 76         } 77         System.out.println("Test NewOutputStream end.\n"); 78  79         System.out.println("Test NewBufferedWriter begin."); 80         bufferedWriter.write("\n"); 81         for (int lineNum = startlineNum; lineNum < maxlineNum; lineNum *= Multiplying) { 82             begin = System.currentTimeMillis(); 83             testNewBufferedWriter(lineNum,contentChars); 84             end = System.currentTimeMillis(); 85             long timeElapse_NewBufferedWriter = end - begin; 86             bufferedWriter.write(String.valueOf(timeElapse_NewBufferedWriter)+"\t"); 87         } 88         System.out.println("Test NewOutputStream end.\n"); 89  90         bufferedWriter.close(); 91     } 92  93     /************************** I/O *****************************/ 94     //面向字节 95     public static void testFileOutputStream (int lineNum, byte[] content) throws IOException { 96         FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(new File("./testFileOutputStream.txt")); 97         while (--lineNum > 0) { 98             fileOutputStream.write(content); 99         }100         fileOutputStream.close();101     }102 103     public static void testBufferedOutputStream (int lineNum, byte[] content) throws IOException {104         FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(new File("./testBufferedOutputStream.txt"));105         BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(fileOutputStream);106         while (--lineNum > 0) {107             bufferedOutputStream.write(content);108         }109         bufferedOutputStream.close();110     }111 112     //面向字符113     public static void testFileWriter (int lineNum, String content) throws IOException {114         FileWriter fileWriter = new FileWriter("./testFileWriter.txt");115         while (--lineNum > 0) {116             fileWriter.write(content);117         }118         fileWriter.close();119     }120 121     public static void testBufferedWriter (int lineNum, String content) throws IOException {122         FileWriter fileWriter = new FileWriter("./testBufferedWriter.txt");123         BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(fileWriter);124         while (--lineNum > 0) {125             bufferedWriter.write(content);126         }127         bufferedWriter.close();128     }129 130 131     /************************** NIO ****************************/132     public static void testNewOutputStream (int lineNum, byte[] content) throws IOException {133         OutputStream outputStream = Files.newOutputStream(Paths.get("./testNewOutputStream.txt"));134         while (--lineNum > 0) {135             outputStream.write(content);136         }137         outputStream.close();138     }139 140     public static void testNewBufferedWriter (int lineNum,String content) throws IOException {141         BufferedWriter newBufferedReader = Files.newBufferedWriter(Paths.get("./testNewBufferedWriter.txt"));142         while (--lineNum > 0) {143             newBufferedReader.write(content);144         }145         newBufferedReader.close();146     }147 148 149     public static void main (String[] args) throws IOException {150         //多次测试时可清空result.txt文件151         FileWriter fileWriter = new FileWriter("./Result.txt");152         testDriver();153     }154 }

View Code

结果为：

可以看出和前面的案例几乎没有差异（图就不画了）。

所以XXXOutputStream效率低的原因并不是字符串转换成字节数组，而是其本身的实现方式所致。

原文出处：https://www.cnblogs.com/xiaoxi666/p/9531893.html