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C# 文件系统API的性能陷阱 C#有哪些常见的文件操作写法会导致性能问题

畫卷琴夢

畫卷琴夢

发布时间:2026-02-14 11:01:02

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来源于php中文网

原创

file.readalltext读大文件会吃光内存,应改用streamreader.readline流式读取;directory.getfiles遍历深层目录极慢,推荐directory.enumeratefiles;file.copy需显式设overwrite:true;filestream应设合适buffersize并避免混用同步异步方法。

c# 文件系统api的性能陷阱 c#有哪些常见的文件操作写法会导致性能问题

File.ReadAllText 读大文件会吃光内存

它把整个文件一次性加载进托管堆,哪怕只是想查某一行。100MB 的日志文件,ReadAllText 就会分配一块 100MB 的 string,GC 压力陡增,还可能触发 OutOfMemoryException

  • 替代方案:用 StreamReader.ReadLine() 流式读取,边读边处理,内存占用基本恒定
  • 注意 Encoding 参数——默认 UTF-8 BOM 检测可能隐式多读几个字节,若确定无 BOM,显式传 new UTF8Encoding(encoderShouldEmitUTF8Identifier: false)
  • 别在循环里反复调用 ReadAllText 查多个小文件,合并为一次目录遍历 + 流读更高效

Directory.GetFiles 遍历深层嵌套目录极慢

它底层调用 Win32 FindFirstFile/FindNextFile,但每次匹配都做完整路径拼接和字符串操作,遇到几千个子目录时,CPU 时间大量耗在 Path.Combinestring 分配上。

  • 改用 Directory.EnumerateFiles —— 返回 IEnumerable<string></string>,延迟执行,不预加载全量路径
  • SearchOption.TopDirectoryOnly 显式限定范围,避免意外递归(尤其当符号链接存在时)
  • 若只需文件名不含路径,用 new DirectoryInfo(path).EnumerateFiles().Select(f => f.Name),避开 GetFiles 的路径拼接开销

File.Copy 不带 overwrite:true 覆盖时抛异常而非静默替换

很多人写 File.Copy(src, dst) 后发现目标已存在就崩了,错误是 IOException: The file 'xxx' already exists.。这不是性能问题,但常导致重试逻辑失控、日志刷屏、甚至误删源文件。

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  • 必须显式传第三个参数:File.Copy(src, dst, overwrite: true)
  • 注意权限:目标文件若被其他进程打开(如 Excel 正在编辑),即使 overwrite:true 也会失败,得捕获 IOException 并检查 HResult == -2147024864(即 ERROR_SHARING_VIOLATION)
  • 跨卷复制(如 C: → D:)本质是“读+写+删”,比同卷复制慢一个数量级,且不可原子化;如需强一致性,先 Copy 到临时位置,再 Move

FileStream 构造时不设 BufferSize 或 UseAsync 导致吞吐瓶颈

默认缓冲区大小是 4KB,对 SSD 或网络存储来说太小;而同步 I/O 在大文件复制时会让线程卡死,拖慢整个线程池。

  • 读大文件:构造 FileStream 时传 bufferSize: 64 * 1024(64KB),减少系统调用次数
  • 高并发写日志场景:用 FileOptions.Asynchronous + WriteAsync,避免线程池饥饿;但注意 .NET 6+ 默认启用 ThreadPoolBoundHandle,旧版需手动配
  • 别混用同步和异步方法——比如开了 Asynchronous 却调 Write,会退化成同步阻塞,还多一层调度开销

最隐蔽的坑其实是路径解析:任何含 .. 或环境变量(如 %TEMP%)的路径,经 Path.GetFullPath 后可能触发多次磁盘访问。生产环境里,少用 Environment.ExpandEnvironmentVariables + Path.Combine 拼接,优先走配置里的绝对路径或 AppContext.BaseDirectory 这类已解析好的值。

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