java - 为什么 RandomAccessFile writeLong 是通过多次写入调用实现的？

Question

在分析应用程序时，我注意到 RandomAccessFile.writeLong 花费了很多时间。

我查了下这个方法的代码，涉及8次native方法write的调用。我使用 byte[] 为 writeLong 编写了一个替代实现。像这样:

RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile("out.dat", "rwd");
...
byte[] aux = new byte[8];
aux[0] = (byte) ((l >>> 56) & 0xFF);
aux[1] = (byte) ((l >>> 48) & 0xFF);
aux[2] = (byte) ((l >>> 40) & 0xFF);
aux[3] = (byte) ((l >>> 32) & 0xFF);
aux[4] = (byte) ((l >>> 24) & 0xFF);
aux[5] = (byte) ((l >>> 16) & 0xFF);
aux[6] = (byte) ((l >>> 8) & 0xFF);
aux[7] = (byte) ((l >>> 0) & 0xFF);
randomAccessFile.write(aux);

我做了一个小基准并得到了这些结果:

Using writeLong():
Average time for invocation: 91 ms

Using write(byte[]):
Average time for invocation: 11 ms

在配备 Intel(R) CPU T2300 @ 1.66GHz 的 Linux 机器上测试运行

既然本地调用有一些性能损失，为什么 writeLong 以这种方式实现？我知道应该向 Sun 的人提出这个问题，但我希望这里有人能提供一些提示。

谢谢。

Answer 1

看来 RandomAccessFile.writeLong() 并没有最小化对操作系统的调用次数。使用“rwd”而不是“rw”会显着增加成本，这应该足以表明它不是花费时间的调用本身。 (事实上​​，操作系统试图将每次写入提交到磁盘，而磁盘的旋转速度如此之快)

{
    RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("test.dat", "rwd");
    int longCount = 10000;
    long start = System.nanoTime();
    for (long l = 0; l < longCount; l++)
        raf.writeLong(l);
    long time = System.nanoTime() - start;
    System.out.printf("writeLong() took %,d us on average%n", time / longCount / 1000);
    raf.close();
}
{
    RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("test2.dat", "rwd");
    int longCount = 10000;
    long start = System.nanoTime();
    byte[] aux = new byte[8];
    for (long l = 0; l < longCount; l++) {
        aux[0] = (byte) (l >>> 56);
        aux[1] = (byte) (l >>> 48);
        aux[2] = (byte) (l >>> 40);
        aux[3] = (byte) (l >>> 32);
        aux[4] = (byte) (l >>> 24);
        aux[5] = (byte) (l >>> 16);
        aux[6] = (byte) (l >>> 8);
        aux[7] = (byte) l;
        raf.write(aux);
    }
    long time = System.nanoTime() - start;
    System.out.printf("write byte[8] took %,d us on average%n", time / longCount / 1000);
    raf.close();
}

打印

writeLong() took 2,321 us on average
write byte[8] took 576 us on average

在我看来，您没有打开磁盘写入缓存。如果没有磁盘缓存，对于 5400 RPM 磁盘，我预计每次提交的写入大约需要 11 毫秒，即 60000 毫秒/5400 => 11 毫秒。