java io流中为什么使用缓冲流就能加快文件读写速度

FileInputStream的read方法底层确实是通过调用JDK层面的read方法，并且这个JDK层面的read方法底层是使用C语言编写的，以实现高效的文件读取功能。但是它会涉及多次内核态与操作系统交互。当我们使用FileInputStream的read方法读取文件时，首先会触发一次用户态到内核态的切换。这是因为文件读取是一个底层的系统调用，需要在内核态执行。内核态具有更高的权限和更直接的访问硬件的能力。

在内核态中，操作系统会执行相应的文件读取操作，将文件中的数据读取到内核缓冲区中。然后，操作系统再将数据从内核缓冲区复制到Java的用户空间中，最终返回给我们的Java程序。

这个过程中涉及了多次内核态与操作系统的交互，包括用户态到内核态的切换、内核态中的文件读取操作以及内核态到用户态的数据复制。每次内核态与操作系统的交互都需要一定的时间开销，所以在大量的文件读取操作中，减少内核态与操作系统的交互次数可以提高性能。

介绍 

在文件读取方面，FileInputStream和BufferedInputStream都有各自的优缺点。

FileInputStream是一个基于字节的输入流，它从文件中读取字节数据。使用FileInputStream读取文件时，每次读取都会直接从磁盘中读取一个字节，这样会导致频繁的磁盘I/O操作，从而影响文件读取的效率。

而BufferedInputStream则是一个基于字节的缓冲输入流，它利用了缓冲区的机制，每次读取一定量的数据到缓冲区中，然后逐个字节地将数据从缓冲区中读取。因为缓冲区可以预读数据并存储在内存中，所以可以减少磁盘I/O次数，从而提高文件读取的效率。

所以，在读取大文件时，使用BufferedInputStream比FileInputStream更高效，因为它减少了频繁的磁盘I/O操作。但是在读取小文件时，由于缓冲区需要耗费一定的时间来填充，可能会出现BufferedInputStream比FileInputStream慢的情况。

综上所述，选择FileInputStream还是BufferedInputStream，要根据具体的情况来考虑，如果需要读取大文件，使用BufferedInputStream更加高效；如果需要读取小文件，使用FileInputStream可能更快一些。

Java I/O中的缓冲流能够加快文件读写速度的根本原因是

将输入/输出流封装在缓冲区内，在缓冲区中进行读写操作，减少了磁盘或网络I/O的次数，提高了读写效率。

具体来说，BufferedInputStream是一种基于字节的缓冲输入流，它利用了缓冲区的机制，每次读取数据时会先将一定量的数据读入缓冲区，然后逐个字节地将数据从缓冲区中读取。当缓冲区中的数据被读完之后，它会再次从输入流中读取一定量的数据到缓冲区中，继续读取操作。

使用缓冲流读取文件时，它会将文件的一部分数据读取到内存中的缓冲区里，然后程序再从缓冲区中逐一读取数据，这样就避免了每次都直接读取硬盘或网络的I/O操作，从而加快了文件的读取速度。

此外，缓冲流还可以减少系统调用的次数，因为每一次系统调用都需要向操作系统申请资源并返回结果，耗费时间较长。而使用缓冲流可以将多个小的I/O操作合并成一个大的操作，从而减少了系统调用的次数，提高了程序的运行效率。

综上所述，使用缓冲流能够加快文件读写速度的根本原因就是通过缓存数据，减少I/O操作。而BufferedInputStream作为一种基于字节的缓冲输入流，可以有效地实现这一目的。

统计表 

 因为采用不同的缓冲区大小时，数据的传输总量(因此招致磁盘操作的数量)是相同的，表所示为发起read和writel调用的开销。缓冲区大小为1字节时，需要调用read)和write1亿次，缓冲区大小为4096个字节时，需要调用read)和writel24000次左右，几平达到最优性能。设置再超过这个值，对性能的提升就不显著了，这是因为与在用户空间和内核空间之间复制数据以及执行实际磁盘l/0 所花费的时相比，read()和write()系统调用的成本就显得微不足道了

在Java中使用流进行文件上传有几个好处

1. 内存效率：使用流可以一次仅将文件的一部分读入内存，而不需要一次性将整个文件读入内存。这对于大型文件尤其重要，因为它可以节省内存并避免OutOfMemoryError。

2. 网络传输：在文件上传到服务器或从服务器下载时，流可以直接在网络上传输，而不需要将整个文件加载到内存中，可以降低网络传输的延迟。

3. 实时处理：流使得文件可以在传输过程中进行实时处理，例如压缩、加密、解密或其他操作，而无需等待整个文件传输完成。

4. 扩展性：流提供了丰富的API和功能，可以方便地对文件进行读取、写入和处理，同时支持各种类型的文件操作。