Java五种文件拷贝方式

在Java中，文件拷贝主要有以下几种方式，不同场景下效率差异显著；
以下从实现方式，效率对比和适用场景三方面详情解析。

文件拷贝的5种实现方式

1.传统字节流（FileInputStream+FileOutputStream）

java 复制代码

    /**
     * 传统字节流（FileInputStream+FileOutputStream）
     * @throws IOException
     */
    public static void copy1() throws IOException{
        String sourcePath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\interview\\Code\\src\\main\\resources\\source.txt";
        String targetPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\interview\\Code\\src\\main\\resources\\target.txt";
        InputStream inputStream = new FileInputStream(sourcePath);
        OutputStream outputStream = new FileOutputStream(targetPath);
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int length;
        while ((length = inputStream.read(buffer)) >0) {
            outputStream.write(buffer, 0, length);
        }

    }

特点：基础方式，直接逐字节或缓冲区读写；
效率：最低（适合小文件）。

2.缓冲流优化拷贝（BufferedInputStream+BufferedOutputStream）

java 复制代码

    /**
     * 缓冲流优化拷贝（BufferedInputStream+BufferedOutputStream）
     * @throws IOException
     */
    public static void copy2() throws IOException{
        String sourcePath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\interview\\Code\\src\\main\\resources\\source.txt";
        String targetPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\interview\\Code\\src\\main\\resources\\target.txt";
        BufferedInputStream inputStream = new BufferedInputStream(new FileInputStream(sourcePath));
        BufferedOutputStream outputStream = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(targetPath));
        byte[] buffer = new byte[8192];//缓冲区大小,缓冲区越大，性能越好（通常8KB~64KB）
        int length;
        while ((length = inputStream.read(buffer)) >0) {
            outputStream.write(buffer, 0, length);
        }
        
    }

特点：通过减少缓冲区I/O次数；
效率：比传统字节流提升2~5倍。

3.NIO Files.copy（Java7+）

java 复制代码

    /**
     * NIO Files.copy（Java7+）
     * @throws IOException
     */
    public static void copy3() throws IOException{
        String sourcePath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\interview\\Code\\src\\main\\resources\\source.txt";
        String targetPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\interview\\Code\\src\\main\\resources\\target.txt";
        Files.copy(new File(sourcePath).toPath(), new File(targetPath).toPath());
    }

特点：单行代码完成拷贝，底层自动优化；
效率：接近最高效（适合大多数场景）。

4.NIO FileChannel通道拷贝

java 复制代码

    /**
     * NIO Files.copy（Java7+）
     * @throws IOException
     */
    public static void copy4() throws IOException{
        String sourcePath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\interview\\Code\\src\\main\\resources\\source.txt";
        String targetPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\interview\\Code\\src\\main\\resources\\target.txt";
        FileChannel sourceChannel = new FileInputStream(sourcePath).getChannel();
        FileChannel targetChannel = new FileOutputStream(targetPath).getChannel();
        sourceChannel.transferTo(0, sourceChannel.size(), targetChannel);
    }

特点：利用通道（Channel）直接传输数据；
效率：大文件性能最佳（利用零拷贝技术）。

5.内存映射文件拷贝（MappedByBuffer）

java 复制代码

    /**
     * 内存映射文件拷贝（MappedByBuffer）
     * @throws IOException
     */
    public static void copy5() throws IOException{
        String sourcePath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\interview\\Code\\src\\main\\resources\\source.txt";
        String targetPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\interview\\Code\\src\\main\\resources\\target.txt";
        RandomAccessFile sourceChannel = new RandomAccessFile(sourcePath, "r");
        RandomAccessFile targetChannel = new RandomAccessFile(targetPath, "rw");
        FileChannel channel = targetChannel.getChannel();
        MappedByteBuffer mappedByteBuffer = sourceChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, sourceChannel.size());
        targetChannel.getChannel().write(mappedByteBuffer);
    }

特点：将文件映射到内存中直接操作；
效率：适合超大文件（但实现复杂，需要谨慎处理内存）。

效率对比（1GB文件测试）

方法	耗时（毫秒）	适用场景
传统字节流	4500~5000	小文件（<10MB）
缓冲流	1200~1500	通用场景
`Files.copy`	800~1000	简单代码 + 快速开发
`FileChannel.transfer`	600~800	大文件（>100MB）
内存映射文件	500~700	超大文件（>1GB）

如何选择最高效的方式

小文件（<10MB）：直接使用File.copy，代码简洁且性能足够；
大文件（100MB~1GB）：优先选择FileChannel.transferTo（），利用零拷贝减少内核态与用户态数据复制；
超大文件（>1GB）: 用内容映射文件（MappedByteBuffer）
1. 但需要注意避免频繁映射/释放资源（开销大）；
2. 处理内容溢出风险（OutOfMemeory）。
通用场景：File.copy或缓冲流，平衡代码可读性与性能。