我的ImageIO.write ByteArrayOutputStream为什么这么慢？
问题来源：
1.系统生成二维码，需要不同的图片格式来适应客户端要求
2.图片通过接口模式给客户端，最终使用base64来传递
平常思考模式：
1.BufferedImage首先通过工具把数据生成出来。
2.我绝对不会把这个BufferedImage写磁盘，直接放内存ByteArrayOutputstream后转base64岂不是更快？
3.ImageIO.write正好有个write(BufferedImage img,String format,OutputStream output)
4.真的舒服，我就用它了！
实际情况：
1.Linux环境centos6.8 虚拟化环境
2.JRE1.8
3.接口工作流程：(1) 生成BufferedImage (2) BufferedImage通过ImageIO.write(BufferedImage,"png",ByteArrayOutputStream out) (3)将ByteArrayOutputStream转化为base64 (4) 接口返回
4.一个普通的链接，生成二维码并返回base64，接口耗时1.7S
5.png图片大小16K
分析问题&尝试更换接口：
1.一个图片生成16K，不大
2.一次请求1.7s，又是手机端应用，太慢了！不能接受
3.根据代码跟踪分析得出速度慢在 ImageIO.write这里
4.网上搜索信息也有相关的反馈说ImageIO.write png的时候奇慢无比，但是没有找到实际解决方法
5.尝试更换write的ByteArrayOutputStream为File,因为 ImageIO.write正好支持写文件ImageIO.write(BufferedImage,"png",File out)
6.测试结果：write到file后，接口响应时间在400ms！！！
查看源代码：
1.对比write到Byte和File的源代码发现，使用ByteArrayOutputStream的底层写数据的时候使用了FileCacheImageOutputStream，而使用File的底层写数据的时候使用了FileImageOutputStream。
2.查看FileCacheImageOutputStream的初始化方式、和写数据相关代码
//初始化代码
public FileCacheImageOutputStream(OutputStream stream, File cacheDir)
throws IOException {
if (stream == null) {
throw new IllegalArgumentException("stream == null!");
}
if ((cacheDir != null) && !(cacheDir.isDirectory())) {
throw new IllegalArgumentException("Not a directory!");
}
this.stream = stream;
//这里竟然创建了临时文件
if (cacheDir == null)
this.cacheFile = Files.createTempFile("imageio", ".tmp").toFile();
else
this.cacheFile = Files.createTempFile(cacheDir.toPath(), "imageio", ".tmp")
.toFile();
this.cache = new RandomAccessFile(cacheFile, "rw");
this.closeAction = StreamCloser.createCloseAction(this);
StreamCloser.addToQueue(closeAction);
}
// 写数据，没什么特殊
public void write(int b) throws IOException {
flushBits(); // this will call checkClosed() for us
cache.write(b);
++streamPos;
maxStreamPos = Math.max(maxStreamPos, streamPos);
}
//关闭
public void close() throws IOException {
maxStreamPos = cache.length();
seek(maxStreamPos);
//注意这里！！！！！
flushBefore(maxStreamPos);
super.close();
cache.close();
cache = null;
cacheFile.delete();
cacheFile = null;
stream.flush();
stream = null;
StreamCloser.removeFromQueue(closeAction);
}
//把数据写入ByteArrayOutputStream
public void flushBefore(long pos) throws IOException {
long oFlushedPos = flushedPos;
super.flushBefore(pos); // this will call checkClosed() for us
long flushBytes = flushedPos - oFlushedPos;
if (flushBytes > 0) {
// 这里使用了一个逻辑每次只读512个字节到stream里面！！然后循环
int bufLen = 512;
byte[] buf = new byte[bufLen];
cache.seek(oFlushedPos);
while (flushBytes > 0) {
int len = (int)Math.min(flushBytes, bufLen);
cache.readFully(buf, 0, len);
stream.write(buf, 0, len);
flushBytes -= len;
}
stream.flush();
}
}3.而FileImageOutputStream 的相关代码如下，都很中规中矩没有什么特殊
//初始化
public FileImageOutputStream(File f)
throws FileNotFoundException, IOException {
this(f == null ? null : new RandomAccessFile(f, "rw"));
}
//写数据
public void write(int b) throws IOException {
flushBits(); // this will call checkClosed() for us
raf.write(b);
++streamPos;
}
//关闭
public void close() throws IOException {
super.close();
disposerRecord.dispose(); // this closes the RandomAccessFile
raf = null;
}
分析源代码：
1.使用了cache的方式对数据读取和写入做了优化，为了防止内存溢出他已512字节读取然后写入输出流。但是当写到ByteArrayOutputStream的时候反而显得笨拙，一个16k的图片走cache的方式需要反复读取32次。
2.使用了普通模式的读取写入数据中规中矩，而读取因为了解文件大小都在16k左右，我采用了一次性读取到内存，所以将File类型的读取到内存再转化base64的时候，只发生了1次磁盘IO
结论：
1. 我们不能被代码外表所欺骗，乍一眼觉得写内存肯定比写File要快。
2.FileCacheImageOutputStream的出发点是好的，分批次数据读取然后写输出流
3.ImageIO.write 下面这出代码针对ByteArrayOutputStream的策略选择有失误：
while (iter.hasNext()) {
ImageOutputStreamSpi spi = (ImageOutputStreamSpi)iter.next();
if (spi.getOutputClass().isInstance(output)) {
try {
//针对ByteArrayOutputStream输出流选择 ImageOutputStream的实现不理想
return spi.createOutputStreamInstance(output,
usecache,
getCacheDirectory());
} catch (IOException e) {
throw new IIOException("Can't create cache file!", e);
}
}
}磁盘缓存对ByteArray输出流没有效果，该溢出的还是会溢出，还不如直接不使用cache
4.最终我们采用了先写图片到磁盘文件，然后读取文件转base64再返回，接口稳定在了 400ms内
