MappedByteBuffer

在 Java 中，内存映射主要用到了 MappedByteBuffer，一般用 FileChannel 获取

public MappedByteBuffer map(MapMode mode, long position, long size) throws IOException

参数说明

mode 为文件映射模式，有三种：READ_ONLY、READ_WRITE、PRIVATE

READ_ONLY

任何尝试修改缓冲区的操作将导致抛出 ReadOnlyBufferException 异常
READ_WRITE

对缓冲区的更改都会在某个时写入文件中，但其他映射同一个文件的程序可能不能立即看到这些修改
PRIVATE

任何修改对这个缓冲区来说都是私有的，不会被写入到文件

position 为文件映射时的起始位置

size 为要映射的区域的大小，必须 Integer.MAX_VALUE，如果文件超大，可以通过多个内存文件映射来解决

比较读取速度

由于电脑上没有大文件，我把 IntelliJ IDEA 压缩成了 zip，压缩后大小为 811.7MB

FileInputStream

private static final String PATH = "/Users/victor/Downloads/IntelliJ IDEA.zip";

public static void main(String[] args) throws Exception {
    var t = System.currentTimeMillis();
    fileInputStream();
    System.out.println(System.currentTimeMillis() - t);
}

private static void fileInputStream() throws Exception {
    try (var is = new FileInputStream(PATH)) {
        int c;
        while ((c = is.read()) != -1) {}
    }
}

结果：没耐心等到输出结果，太慢了。。

BufferedInputStream

private static final String PATH = "/Users/victor/Downloads/IntelliJ IDEA.zip";

public static void main(String[] args) throws Exception {
    var t = System.currentTimeMillis();
    bufferedInputStream();
    System.out.println(System.currentTimeMillis() - t);
}

private static void bufferedInputStream() throws Exception {
    try (var is = new BufferedInputStream(new FileInputStream(PATH))) {
        int c;
        while ((c = is.read()) != -1) { }
    }
}

结果：3987

MappedByteBuffer

private static final String PATH = "/Users/victor/Downloads/IntelliJ IDEA.zip";

public static void main(String[] args) throws Exception {
    var t = System.currentTimeMillis();
    mappedByteBuffer();
    System.out.println(System.currentTimeMillis() - t);
}

private static void mappedByteBuffer() throws Exception {
    try (var fileChannel = FileChannel.open(Paths.get(PATH))) {
        var size = fileChannel.size();
        var mappedByteBuffer = fileChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, size);
        for (var i = 0; i < size; i++) {
            mappedByteBuffer.get(i);
        }
    }
}

结果：1610

通过比较可以发现，使用MappedByteBuffer会大幅提高读取速度

注意

MappedByteBuffer 最大文件限制为 2GB

MappedByteBuffer 继承自 ByteBuffer，ByteBuffer 继承自 Buffer，在 Buffer 的源码中有如下代码
```
// Invariants: mark <= position <= limit <= capacity
private int mark = -1;
private int position = 0;
private int limit;
private int capacity;
```
这些变量都是 int 类型，所以能表示的最大值便是Integer.MAX_VALUE 即 0x7fffffff，也就是说 MappedByteBuffer 最大能映射的文件大小是 2147483647 字节≈ 2GB ，如果文件超过此大小，可以通过多个内存文件映射来解决
MappedByteBuffer 的适用场景为大文件

内存映射总是要内存对齐，最小单位是 4 KB，对于小文件，内存映射文件可能会导致导致碎片空间的浪费，因为一个 5KB 的文件也将会映射占用 8KB 内存
MappedByteBuffer 写入的内容不会立即同步到磁盘