C-Sharp Windows Winapi Filesystems File Copying

วิธีคัดลอกไฟล์โดยไม่ใช้ Windows File Cache

เมื่อพูดถึงการจัดการไฟล์ภายใน Windows คุณอาจพบสถานการณ์ที่ caching ของระบบปฏิบัติการอาจเป็นอุปสรรคต่อประสิทธิภาพ—โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อจัดการกับไฟล์ขนาดใหญ่ เช่น การคัดลอกไฟล์ขนาดใหญ่จากไดรฟ์ USB หรือเซิร์ฟเวอร์ไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ท้องถิ่นของคุณอาจทำให้เกิดปัญหาเนื่องจาก Windows จะทำการ cache ไฟล์ ซึ่งอาจทำให้ข้อมูลต้องถูกสลับออกไปและเพิ่มเวลาที่ใช้ในการดำเนินการให้เสร็จสิ้น

ในบล็อกโพสต์นี้ เราจะสำรวจวิธีการแก้ไขปัญหานี้โดยการคัดลอกไฟล์โดยไม่ใช้ cache ของระบบไฟล์ Windows โดยเฉพาะการใช้ C#

เข้าใจ Windows File System Cache

ก่อนที่จะไปสู่โซลูชันการเขียนโค้ด สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่า cache ของระบบไฟล์คืออะไร Windows ใช้ cache เพื่อเพิ่มความเร็วในการดำเนินการกับไฟล์ ซึ่งโดยทั่วไปจะรวมถึง:

การจัดเก็บข้อมูลไฟล์ในหน่วยความจำเพื่อให้เข้าถึงได้รวดเร็วขึ้น
การย้ายข้อมูลจากอุปกรณ์ที่ช้ากว่า เช่น ไดรฟ์ USB ไปยังหน่วยความจำของระบบที่เร็วกว่า

อย่างไรก็ตาม เมื่อพูดถึงไฟล์ขนาดใหญ่ (ประมาณ 2 GiB หรือมากกว่า) กระบวนการ caching นี้อาจก่อให้เกิดความไม่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากระบบพยายามจัดการหน่วยความจำที่มีอยู่

โซลูชัน: การใช้ Win32 API Calls

ในการข้ามการทำงานของ caching นี้ Windows ได้จัดเตรียมธงเฉพาะที่คุณสามารถใช้เมื่อทำงานกับการดำเนินการไฟล์ ธงเหล่านี้คือ:

FILE_FLAG_WRITE_THROUGH: ธงนี้รับประกันว่าการเขียนลงไฟล์จะถูกเขียนไปยังอุปกรณ์จัดเก็บโดยตรงและจะไม่ถูก cache ในหน่วยความจำ
FILE_FLAG_NO_BUFFERING: ธงนี้ปิดการทำงานของ cache ของระบบสำหรับไฟล์ ซึ่งหมายความว่าการอ่านและเขียนทั้งหมดจะไปยังดิสก์โดยตรงโดยไม่ผ่านการ cache

คุณสามารถใช้ธงเหล่านี้ในโค้ด C# ของคุณเพื่อให้การคัดลอกไฟล์โดยตรงโดยไม่ใช้ cache

วิธีการจัดทำใน C# แบบทีละขั้นตอน

นี่คือวิธีการดำเนินการโซลูชันใน C#:

เพิ่มไลบรารีที่จำเป็น: ให้แน่ใจว่าคุณได้รวม namespace ที่จำเป็นสำหรับการดำเนินการไฟล์และ Interop services.
```
using System;
using System.IO;
using System.Runtime.InteropServices;
```

ประกาศ Native Methods: คุณจำเป็นต้องประกาศฟังก์ชัน Win32 API ที่จำเป็น

[DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
public static extern IntPtr CreateFile(
    string lpFileName,
    uint dwDesiredAccess,
    uint dwShareMode,
    IntPtr lpSecurityAttributes,
    uint dwCreationDisposition,
    uint dwFlagsAndAttributes,
    IntPtr hTemplateFile);

[DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
public static extern bool ReadFile(
    IntPtr hFile,
    byte[] lpBuffer,
    uint nNumberOfBytesToRead,
    out uint lpNumberOfBytesRead,
    IntPtr lpOverlapped);

[DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
public static extern bool WriteFile(
    IntPtr hFile,
    byte[] lpBuffer,
    uint nNumberOfBytesToWrite,
    out uint lpNumberOfBytesWritten,
    IntPtr lpOverlapped);

[DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
public static extern bool CloseHandle(IntPtr hObject);

การใช้ธง: ในฟังก์ชันการคัดลอกไฟล์ของคุณ ใช้ธงเพื่อสร้าง handle ของไฟล์

public void CopyFileWithoutCache(string sourceFilePath, string destFilePath)
{
    const uint GENERIC_READ = 0x80000000;
    const uint GENERIC_WRITE = 0x40000000;
    const uint OPEN_EXISTING = 3;
    const uint FILE_FLAG_WRITE_THROUGH = 0x80000000;
    const uint FILE_FLAG_NO_BUFFERING = 0x20000000;

    IntPtr sourceHandle = CreateFile(sourceFilePath, GENERIC_READ, 0, IntPtr.Zero, OPEN_EXISTING, FILE_FLAG_WRITE_THROUGH | FILE_FLAG_NO_BUFFERING, IntPtr.Zero);
    IntPtr destHandle = CreateFile(destFilePath, GENERIC_WRITE, 0, IntPtr.Zero, OPEN_EXISTING, FILE_FLAG_WRITE_THROUGH | FILE_FLAG_NO_BUFFERING, IntPtr.Zero);

    // ใส่ตรรกะการอ่านและเขียนไฟล์ที่นี่...

    CloseHandle(sourceHandle);
    CloseHandle(destHandle);
}

สรุป

ด้วยขั้นตอนที่ได้กล่าวถึงข้างต้น คุณสามารถคัดลอกไฟล์ขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ให้ถูกขัดขวางจาก cache ของระบบไฟล์ Windows วิธีนี้เป็นประโยชน์โดยเฉพาะเมื่อจัดการกับไฟล์ขนาดใหญ่ที่ถูกถ่ายโอนจากอุปกรณ์ที่ช้ากว่าเช่นไดรฟ์ USB

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดตรวจสอบเอกสารของ Microsoft เกี่ยวกับ FILE_FLAG_WRITE_THROUGH และ FILE_FLAG_NO_BUFFERING

โดยการเข้าใจและใช้ธงเหล่านี้ คุณสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานกับไฟล์ของคุณได้อย่างมีนัยสำคัญ ขอให้สนุกกับการเขียนโค้ด!