VHD的随机读写性能测试 java 随机读写4k

对于不同类型的磁盘，顺序读写均优于随机读写，且4K对齐读写效率更高。但是其中的原因却不尽相同。

机械硬盘

IO方式 ：顺序读写 > 随机读写

机械硬盘寻道时间无法忽略，顺序读写减少了磁盘寻道的时间。顺序读写在操作系统页缓存的作用（预读和回写）下，也会有更高的读写效率。

IO单位 ：64KB >= 4KB > 1KB

1. IO单位越大，读写相同的数据，系统调用的次数就越少。
2. 读操作：在机械硬盘的时代，在读取数据少的时候，很可能寻道时间远超过传输时间，那么基本上就是读取次数固定，比如硬盘如果iops是100，那么用1KB的块读，就是100KB/s，用64KB的块读，就是6.4MB/s。上述针对随机读，如果是顺序读，则由于操作系统预读取，读取速率不会差别太大，但是有大量系统调用的效率消耗。
3. 写操作：磁盘IO单位是block（4k），写入1kb也会写入4KB，所以写入1kb的消耗与4kb相同。而且写入1kb会破坏顺序写，接着写入时，磁头需要倒回找到上一个block的起点，读取上一个block到内存中进行修改再写入。64kb的写入可以顺序写入多个block，避免了随机4kb写入，同时一定程度上保证了存储的连续性，在操作系统的预读取的作用下也会有更好的读取效率。

固态硬盘

SSD相对与机械磁盘，没有寻道时间。

IO方式 ：顺序读写 > 随机读写

顺序读的优势在于：操作系统的利用页缓存预加载的能力，可以将多次IO转换为一次IO。
其顺序写的优势除了操作系统页缓存的作用外（将写入缓存在页缓存中，从而合并对于一个Block的写入，减少IO次数），还有：减少SSD的垃圾回收消耗。闪存不支持in-place update：你更新一个数据，不可以直接在原有数据上改，而要写到新的空白的地方，并把原有数据标记为失效。参考：

IO单位 ：64KB >= 4KB > 1KB

1. IO单位越大，读写相同的数据，系统调用的次数就越少。
2. 读操作：4KB > 1KB是因为磁盘最小IO单位是1KB，读取1KB的时间和4KB的时间相同，实际上读取1KB也会读取4KB到内存中，所以这里主要是减少系统调用的次数。64KB>=4KB是因为减少系统调用和IO次数，多读取的数据作为缓存（当然这是指这64KB在磁盘上顺序存储，且都对应用程序有用的情况）。
3. 写操作：SSD读写以page为单位4KB，所以即使你读写的数据量小于4KB，那么也会读写4KB数据。所以写1kb也会占用一个page，而且接着写入时需要擦除上一个不满的page，造成GC消耗。在SSD中64KB写比4KB写快是因为，4KB写导致盘片内部数据较乱，gc消耗大。

4kb对齐

4KB填补对于当前的这次写入是没有副作用的(也就多copy<4k的数据)，对于下一次写入也是没有副作用的，但是如果下一次写入是这种情况，就会因为填补而少写一个4k；