作为一名程序员，很多时候是需要读取数G大小的文件的，而大文件读取无疑对于很多新手程序员来说是一个挑战。对于一个2G的大文件来说，如果采用普通的Java输入流方式来读取的话，那么速度慢得会让人崩溃。这个时候就需要请出文件读取的实用方法：内存映射技术了。
内存映射（Memory-mapped，mmap）技术是一种在计算机科学中广泛应用的技术，它允许程序将一部分文件或磁盘空间直接映射到内存中，从而提供高效的文件访问和数据处理方式。通过利用内存映射，程序可以显著提高性能并优化资源利用。
内存映射的基本思想是在内存中创建一个与文件或磁盘区域对应的映射，使得对该映射的操作就如同对内存的操作一样快速和高效。这意味着程序可以直接访问和修改映射内存中的数据，而无需频繁进行文件 I/O 操作，从而减少了磁盘访问的开销。
Java中原生读写方式大概可以被分为三种：普通IO，FileChannel（文件通道），mmap（内存映射）。区分他们也很简单，FileWriter,FileReader存在于 java.io 包中，他们属于普通 IO；FileChannel 存在于java.nio 包中，也是 Java最常用的文件操作类；mmap，则是由 FileChannel 调用 map 方法衍生出来的一种特殊读写文件的方式。
内存映射技术的优势在于它能够提供以下几个方面的改进：
性能提升：避免了大量的文件读取和写入操作，减少了I/O开销，从而提高了数据访问的速度。
资源利用优化：通过将文件数据映射到内存中，可以更有效地利用系统内存，减少了不必要的内存分配和释放。
共享数据：多个进程可以共享同一个内存映射，实现进程间的高效数据通信和协作。
缓存效果：内存映射可以利用操作系统的缓存机制，提高数据的局部性和缓存命中率。
内存映射技术在各种场景中都有广泛的应用。例如，在数据库系统中，内存映射可以用于加速数据的读取和写入，提高查询性能。在文件处理和数据分析领域，内存映射可以加快大文件的处理速度，减少磁盘I/O瓶颈。此外，内存映射还常用于操作系统内核、虚拟内存管理以及进程间通信等方面。
一段就Java语言写成的内存映射代码如下：
public static void mappedFile(Path filename) { try (FileChannel fileChannel = FileChannel.open(filename)) { long size = fileChannel.size();
MappedByteBuffer mappedByteBuffer =
fileChannel.map(MapMode.READ_ONLY, 0, size); for (int i = 0; i < size; i++) {
mappedByteBuffer.get(i);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}代码的核心是java.nio包中的MappedByteBuffer，字面意思为映射的字节缓冲区。
然而，使用内存映射技术也需要注意一些问题。例如，内存映射的大小受到系统内存的限制，过大的映射可能导致内存不足。此外，内存映射的更新需要确保数据的一致性和同步，以防止竞态条件和数据损坏。
在实际应用中，开发人员需要谨慎使用内存映射技术，并结合具体的场景和需求进行合理的设计和优化。同时，还需要注意处理内存管理、文件锁定和数据同步等相关问题，以确保系统的稳定性和正确性。使用的时候要注意以下一些已经被程序员们广泛抱怨的问题。
1）一次 map 的大小最好限制在 1.5G 左右，重复 map 会增加虚拟内存回收和重新分配的压力。也就是说，如果文件大小不确定的话，就不太友好。
2）虚拟内存由操作系统来决定什么时候刷新到磁盘，这个时间不太容易被程序控制。
3）MappedByteBuffer 的回收方式比较诡异。
但是总的来说，内存映射技术是一种强大的工具，它可以显著提高程序的性能和效率。通过合理利用内存映射，我们可以更好地满足现代计算环境中对高效数据处理和快速文件访问的需求。希望这篇文章能够帮助你更好地理解内存映射技术及其应用。
