자바 파일복사 코드와 성능 2 :: Java File Copy Code & Perfomance Issue. part 2

지난 포스트를 통해 자바로 파일을 복사하는 몇가지 방법을 알아보았다.
이번시간에는 각 코드의 성능을 간단히 확인해 보고자 한다.

[code]
/*
 * author 신윤섭
 */
package filecopy;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

/**
 * Stream을 이용한 파일복사 코드 스니핏
 * @author 신윤섭
 */
public class StreamCopy {

 /**
  * source에서 target으로의 파일 복사
  * @param source
  * @param target
  */
 public void copy(String source, String target) {
  //복사 대상이 되는 파일 생성
  File sourceFile = new File( source );
 
  //스트림 선언
  FileInputStream inputStream = null;
  FileOutputStream outputStream = null;
 
  try {
   //스트림 생성
   inputStream = new FileInputStream(sourceFile);
   outputStream = new FileOutputStream(target);
   
   int bytesRead = 0;
   //인풋스트림을 아웃픗스트림에 쓰기
   byte[] buffer = new byte[1024];  
   while ((bytesRead = inputStream.read(buffer, 0, 1024)) != -1) {
    outputStream.write(buffer, 0, bytesRead);
   }
   
  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
  }finally{
   //자원 해제
   try{
    outputStream.close();
   }catch(IOException ioe){}
   try{
    inputStream.close();
   }catch(IOException ioe){}
  }

 }
}
[/code]
[code]
/*
 * author 신윤섭
 */
package filecopy;

import java.io.File;
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

/**
 * Buffer를 이용한 파일복사 코드 스니핏
 * @author 신윤섭
 */
public class BufferCopy {

 /**
  * source에서 target으로의 파일 복사
  * @param source
  * @param target
  */
 public void copy(String source, String target) {
  //복사 대상이 되는 파일 생성
  File sourceFile = new File( source );
 
  //스트림, 버퍼 선언
  FileInputStream inputStream = null;
  FileOutputStream outputStream = null;
  BufferedInputStream bin = null;
  BufferedOutputStream bout = null;
 
  try {
   //스트림 생성
   inputStream = new FileInputStream(sourceFile);
   outputStream = new FileOutputStream(target);
   //버퍼 생성
   bin = new BufferedInputStream(inputStream);
   bout = new BufferedOutputStream(outputStream);
   
   //버퍼를 통한 스트림 쓰기
   int bytesRead = 0;
   byte[] buffer = new byte[1024];
   while ((bytesRead = bin.read(buffer, 0, 1024)) != -1) {
    bout.write(buffer, 0, bytesRead);
   }

  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
  } finally {
   //자원 해제
   try{
    outputStream.close();
   }catch(IOException ioe){}
   try{
    inputStream.close();
   }catch(IOException ioe){}
   try{
    bin.close();
   }catch(IOException ioe){}
   try{
    bout.close();
   }catch(IOException ioe){}
  }
 }
}
[/code]
[code]
/*
 * author 신윤섭
 */
package filecopy;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.io.IOException;

/**
 * NIO Channel을 이용한 파일복사 코드 스니핏
 * @author 신윤섭
 */
public class ChannelCopy {

 /**
  * source에서 target으로의 파일 복사
  * @param source 복사할 파일명을 포함한 절대 경로
  * @param target 복사될 파일명을 포함한 절대경로
  */
 public void copy(String source, String target) {
  //복사 대상이 되는 파일 생성
  File sourceFile = new File( source );

  //스트림, 채널 선언
  FileInputStream inputStream = null;
  FileOutputStream outputStream = null;
  FileChannel fcin = null;
  FileChannel fcout = null;

  try {
   //스트림 생성
   inputStream = new FileInputStream(sourceFile);
   outputStream = new FileOutputStream(target);
   //채널 생성
   fcin = inputStream.getChannel();
   fcout = outputStream.getChannel();
   
   //채널을 통한 스트림 전송
   long size = fcin.size();
   fcin.transferTo(0, size, fcout);

  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
  } finally {
   //자원 해제
   try{
    fcout.close();
   }catch(IOException ioe){}
   try{
    fcin.close();
   }catch(IOException ioe){}
   try{
    outputStream.close();
   }catch(IOException ioe){}
   try{
    inputStream.close();
   }catch(IOException ioe){}
  }
 }
}
[/code]

이상의 샘플코드를 이용하여 700Mbytes 짜리 파일을 5번 복사하여 그 시간을 측정해 본 결과는 아래와 같다.
테스트는 Win XP Pro sp3, Intel Core2 Duo 2GHz, 2Gbytes, 5400rpm의 노트북용 HDD 에서 JDK 1.6.0_06
을 이용하여 이루어졌다.

결과는 아래와 같다.

프로파일러를 이용하여 측정한 값이기 때문에 프로파일러의 처리량 만큼의 차이는 있겠지만 상대적 성능 비교
에는 문제가 없으리라 생각 된다.
실측에서도 예상대로 Stream , Buffer, Channel 순으로 파일 복사 시간이 줄어들고 있음을 볼 수있다.

이번에는 조금 더 들여다 보기로 하자. 700m짜리 파일을 한번 복사하는데 어떤 클래스와 메소들이 참여하고
있는지, 그리고 메소드가 몇번이나 호출되고 있는지 확인 해 보는것도 재미있을 것이다.

스트림을 이용한 파일복사이다. FileInputStream.read()메소드가 71만여번 호출되고있으며 실행시간의 대부분을
이 메소드를 실행 하는데 소비하고 있음을 알 수 있다.

Buffer를 이용한 방법. 위의 Stream을 이용한 방법에 비해 수행시간이 약간은 줄어들었지만 이는 Buffer를 활용
함으로써 FileOutputStream.write() 수행시간을 줄인데 따른 성능 향상이며, FileInputStream.read()메소드는
약 9만번 호출되고 있다.

마지막으로 채널을 이용한 파일복사의 경우 위 두 경우와 비교하여 호출되는 메소드나 호출횟수등 전혀 다른
동작 성향을 보이고 있다. read 도 하지 않은채 FileDispatcher.write() 메소드를 단 한번 호출 하는것으로 파일
복사를 끝내고 있다. 이 FileDispatcher.write() 하부구조에서는 OS의 네이티브IO를 호출하고 있으리라 미루어
짐작할 수 있다.

이상으로 파일복사(스트림전송)의 세가지 방식과 그 성능에 대해 간략하게 알아보았다.
위 실험 결과는 크기가 비교적 큰 파일의 복사에서 나타나는 성향며, 다수의 작은 크기의 파일을 복사한다면
그 결과가 달라질 수도 있음을 밝혀둔다.

io작업이 필요한데 JDK 1.4 이상의 버전을 이용할 수 있다면 나은 성능을 보장하는 nio를 사용하지
않을 이유가 없어보인다.