Java 文件拷貝性能大比拼：NIO 內存映射 vs 傳統 IO vs 通道傳輸

通過實測對比 6 種文件拷貝方式，發現 NIO 內存映射 (MappedByteBuffer) 速度最快，大文件優勢超 20 倍；通道傳輸 (transferTo/transferFrom) 緊隨其後；傳統流式讀寫最慢。Buffer 大小顯著影響流式讀寫性能，直接內存 allocateDirect 提升有限。

測試環境

• JDK 1.7, -Xms1536m -Xmx1536m
• Win7 64bit, 4GB RAM
• 測試文件：42MB、350MB
• Buffer：1KB、4KB、10KB

六種實現方式

1. MappedByteBuffer：內存映射文件，mbbo.put(mbbi)
2. transferFrom：toChannel.transferFrom(fromChannel, 0, size)
3. transferTo：fromChannel.transferTo(0, size, toChannel)
4. Heap Buffer：ByteBuffer.allocate() 循環讀寫
5. Direct Buffer：ByteBuffer.allocateDirect() 循環讀寫
6. Stream IO：byte[] + InputStream/OutputStream

關鍵測試結果 (毫秒)

核心發現

• MappedByteBuffer 碾壓級優勢：大文件 350MB 僅 328ms (10KB buffer)，比 Stream 快 24 倍
• transferTo 大文件性能崩塌：350MB 達 7 秒+，疑遇 OS/FS 限制
• Buffer 越大越快：流式讀寫 10KB 比 1KB 快 10 倍+
• Direct Buffer 優勢不明顯：部分場景甚至略慢，受系統調用影響
• NIO 整體優於舊 IO：塊操作 vs 字節操作的本質差異

最佳實踐建議

1. 首選 MappedByteBuffer：內存充足時，大小文件皆宜
2. 備選 transferFrom：無法映射時（如文件超大超內存），穩定可靠
3. 避免 transferTo 處理大文件：性能不可預測
4. 流式讀寫設置大 Buffer (>= 64KB)：減少系統調用次數
5. 批量處理關閉緩存模式：session.setCacheMode(CacheMode.IGNORE)

局限性提醒

內存映射要求文件能完整映射進虛擬地址空間，32 位 JVM 受限 2-4GB，大文件需分段映射或改用通道傳輸。