Java有几种文件拷贝方式，哪一种效率最高？

文章目录

• • • 一、Java文件拷贝的5种方式
    • • [1. 传统IO流（字节流/字符流）手动拷贝](#1. 传统IO流（字节流/字符流）手动拷贝)
      • [2. NIO的`FileChannel`拷贝（`transferTo`/`transferFrom`）](#2. NIO的FileChannel拷贝（transferTo/transferFrom）)
      • [3. Java 7+的`Files.copy()`工具类](#3. Java 7+的Files.copy()工具类)
      • [4. 缓冲流（`BufferedInputStream`/`BufferedOutputStream`）](#4. 缓冲流（BufferedInputStream/BufferedOutputStream）)
      • [5. 第三方库（如Apache Commons IO）](#5. 第三方库（如Apache Commons IO）)
    • 二、效率对比与结论
    • • 各方式效率排序（从高到低）：
      • 为什么`FileChannel`效率最高？
      • 注意事项：
    • 总结

在Java中，文件拷贝是常见的IO操作，主要有以下几种实现方式，它们的效率因底层机制不同而有显著差异：

一、Java文件拷贝的5种方式

1. 传统IO流（字节流/字符流）手动拷贝

通过FileInputStream和FileOutputStream逐字节或按缓冲区读取写入，是最基础的方式。

public static void copyWithStream(File source, File dest) throws IOException {
    try (InputStream in = new FileInputStream(source);
         OutputStream out = new FileOutputStream(dest)) {
        byte[] buffer = new byte[8192]; // 8KB缓冲区
        int bytesRead;
        while ((bytesRead = in.read(buffer)) != -1) {
            out.write(buffer, 0, bytesRead);
        }
    }
}

2. NIO的FileChannel拷贝（transferTo/transferFrom）

基于NIO的通道（Channel）机制，通过FileChannel的transferTo或transferFrom方法实现拷贝，底层依赖操作系统的零拷贝（Zero-Copy）机制。

public static void copyWithChannel(File source, File dest) throws IOException {
    try (FileChannel inChannel = new FileInputStream(source).getChannel();
         FileChannel outChannel = new FileOutputStream(dest).getChannel()) {
        inChannel.transferTo(0, inChannel.size(), outChannel);
    }
}

3. Java 7+的Files.copy()工具类

Java 7引入的java.nio.file.Files工具类，封装了拷贝逻辑，内部实际使用FileChannel实现。

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

4. 缓冲流（BufferedInputStream/BufferedOutputStream）

在传统字节流基础上增加缓冲区，减少IO次数（默认8KB缓冲区，可自定义大小）。

public static void copyWithBufferedStream(File source, File dest) throws IOException {
    try (BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(source));
         BufferedOutputStream out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(dest))) {
        byte[] buffer = new byte[8192];
        int bytesRead;
        while ((bytesRead = in.read(buffer)) != -1) {
            out.write(buffer, 0, bytesRead);
        }
    }
}

5. 第三方库（如Apache Commons IO）

借助第三方工具类（如FileUtils.copyFile），内部实现类似缓冲流，但简化了代码。

public static void copyWithCommonsIO(File source, File dest) throws IOException {
    FileUtils.copyFile(source, dest); // 需要引入commons-io依赖
}

二、效率对比与结论

各方式效率排序（从高到低）：

1. NIO FileChannel（transferTo/transferFrom）
2. Files.copy() （内部基于FileChannel，效率接近）
3. 缓冲流（BufferedInputStream/BufferedOutputStream）
4. 第三方库（如Apache Commons IO）（与缓冲流效率相当）
5. 传统字节流手动拷贝（无缓冲，效率最低）

为什么FileChannel效率最高？

• 零拷贝（Zero-Copy）机制 ：transferTo方法直接在操作系统内核空间完成数据传输，避免了Java堆内存与内核缓冲区之间的来回拷贝（用户态→内核态的切换减少）。
• 减少IO次数 ：传统流需要多次系统调用（read→用户态→write→内核态），而FileChannel通过一次系统调用完成数据传输，尤其对大文件（GB级）优势明显。

注意事项：

• 小文件场景 ：各方式效率差异不大，Files.copy()因代码简洁更推荐。
• 大文件场景 ：FileChannel的优势显著，拷贝速度可能是传统流的2-10倍。
• 跨文件系统拷贝 ：若源文件和目标文件在不同文件系统，transferTo可能无法一次完成，需循环调用，但仍比传统流高效。

总结

效率最高的方式是使用NIO的FileChannel.transferTo()或transferFrom() ，尤其适合大文件拷贝。日常开发中，推荐使用Files.copy()（Java 7+），它兼顾了效率与代码简洁性，底层同样依赖FileChannel的零拷贝机制。