Gewusst wie: Iterieren von Dateiverzeichnissen der Parallel-Klasse
In vielen Fällen lässt sich die Dateiiteration problemlos parallelisieren. Im Thema Gewusst wie: Iterieren von Dateiverzeichnissen mit PLINQ wird gezeigt, wie diese Aufgabe in vielen Szenarien am einfachsten ausgeführt werden kann. Wenn der Code die vielen Arten von Ausnahmen behandeln muss, die auftreten können, wenn der Zugriff über das Dateisystem erfolgt, können jedoch Komplikationen auftreten. Im folgenden Beispiel wird ein Verfahren zum Lösen des Problems gezeigt. Alle Dateien und Ordner in einem angegebenen Verzeichnis werden mit stapelbasierte Iteration durchlaufen, und der Code kann verschiedene Ausnahmen abfangen und behandeln. Wie die Ausnahmen behandelt werden, müssen natürlich Sie bestimmen.
Beispiel
Im folgenden Beispiel wird die Iteration über den Verzeichnissen sequenziell ausgeführt, die Verarbeitung der Dateien erfolgt jedoch parallel. Dies ist wahrscheinlich die optimale Vorgehensweise, wenn die Anzahl der Dateien im Verhältnis zur Anzahl der Verzeichnisse sehr hoch ist. Es ist auch möglich, die Verzeichnisiteration zu parallelisieren und auf die einzelnen Dateien sequenziell zuzugreifen. Wahrscheinlich ist es nicht effizient, beide Schleifen zu parallelisieren, es sei denn, dies soll auf einem Computer mit einer großen Anzahl von Prozessoren erfolgen. In allen Fällen sollten Sie jedoch die Anwendung gründlich testen, um die beste Vorgehensweise zu bestimmen.
Imports System
Imports System.Collections.Generic
Imports System.Diagnostics
Imports System.IO
Imports System.Linq
Imports System.Text
Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks
Module Parallel_File
Sub Main(ByVal args() As String)
TraverseTreeParallelForEach("C:\Program Files", Sub(f)
' For this demo we don't do anything with the data
' except to read it.
Dim data() As Byte = File.ReadAllBytes(f)
' For user interest, although it slows down the operation.
Console.WriteLine(f)
End Sub)
' Keep the console window open.
Console.ReadKey()
End Sub
Public Sub TraverseTreeParallelForEach(ByVal root As String, ByVal action As Action(Of String))
'Count of files traversed and timer for diagnostic output
Dim fileCount As Integer = 0
Dim sw As Stopwatch = Stopwatch.StartNew()
' Use this value to determine whether to parallelize
' file processing on each folder.
Dim procCount As Integer = System.Environment.ProcessorCount
' Data structure to hold names of subfolders to be
' examined for files.
Dim dirs As Stack(Of String) = New Stack(Of String)
If System.IO.Directory.Exists(root) = False Then
Throw New ArgumentException()
End If
dirs.Push(root)
While (dirs.Count > 0)
Dim currentDir As String = dirs.Pop()
Dim subDirs() As String = Nothing
Dim files() As String = Nothing
Try
subDirs = System.IO.Directory.GetDirectories(currentDir)
' An UnauthorizedAccessException exception will be thrown if we do not have
' discovery permission on a folder or file. It may or may not be acceptable
' to ignore the exception and continue enumerating the remaining files and
' folders. It is also possible (but unlikely) that a DirectoryNotFound exception
' will be raised. This will happen if currentDir has been deleted by
' another application or thread after our call to Directory.Exists. The
' choice of which exceptions to catch depends entirely on the specific task
' you are intending to perform and also on how much you know with certainty
' about the systems on which this code will run.
Catch e As UnauthorizedAccessException
Console.WriteLine(e.Message)
Continue While
Catch e As System.IO.DirectoryNotFoundException
Console.WriteLine(e.Message)
Continue While
End Try
Try
files = System.IO.Directory.GetFiles(currentDir)
Catch e As UnauthorizedAccessException
Console.WriteLine(e.Message)
Continue While
Catch e As System.IO.DirectoryNotFoundException
Console.WriteLine(e.Message)
Continue While
End Try
' Perform the required action on each file here in parallel
' if there are a sufficient number of files in the directory
' or else sequentially if not. Files are opened and processed
' synchronously but this could be modified to perform async I/O.
Try
If files.Length < procCount Then
For Each file In files
action(file)
fileCount = fileCount + 1
Next
Else
Parallel.ForEach(files, Function() 0, Function(file, loopState, localCount)
action(file)
localCount = localCount + 1
Return CType(localCount, Integer)
End Function,
Sub(c)
Interlocked.Exchange(fileCount, fileCount + c)
End Sub)
End If
Catch ae As AggregateException
ae.Handle(Function(ex)
If TypeOf (ex) Is UnauthorizedAccessException Then
' Here we just output a message and go on.
Console.WriteLine(ex.Message)
Return True
End If
' Handle other exceptions here if necessary...
Return False
End Function)
End Try
' Push the subdirectories onto the stack for traversal.
' This could also be done before handing the files.
For Each str As String In subDirs
dirs.Push(str)
Next
' For diagnostic purposes.
Console.WriteLine("Processed {0} files in {1} milleseconds", fileCount, sw.ElapsedMilliseconds)
End While
End Sub
End Module
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
namespace Parallel_File
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
TraverseTreeParallelForEach(@"C:\Program Files", (f) =>
{
// For this demo we don't do anything with the data
// except to read it.
byte[] data = File.ReadAllBytes(f);
// For user interest, although it slows down the operation.
Console.WriteLine(f);
});
// Keep the console window open.
Console.ReadKey();
}
public static void TraverseTreeParallelForEach(string root, Action<string> action)
{
//Count of files traversed and timer for diagnostic output
int fileCount = 0;
var sw = Stopwatch.StartNew();
// Use this value to determine whether to parallelize
// file processing on each folder.
int procCount = System.Environment.ProcessorCount;
// Data structure to hold names of subfolders to be
// examined for files.
Stack<string> dirs = new Stack<string>();
if (!System.IO.Directory.Exists(root))
{
throw new ArgumentException();
}
dirs.Push(root);
while (dirs.Count > 0)
{
string currentDir = dirs.Pop();
string[] subDirs = null;
string[] files = null;
try
{
subDirs = System.IO.Directory.GetDirectories(currentDir);
}
// An UnauthorizedAccessException exception will be thrown if we do not have
// discovery permission on a folder or file. It may or may not be acceptable
// to ignore the exception and continue enumerating the remaining files and
// folders. It is also possible (but unlikely) that a DirectoryNotFound exception
// will be raised. This will happen if currentDir has been deleted by
// another application or thread after our call to Directory.Exists. The
// choice of which exceptions to catch depends entirely on the specific task
// you are intending to perform and also on how much you know with certainty
// about the systems on which this code will run.
catch (UnauthorizedAccessException e)
{
Console.WriteLine(e.Message);
continue;
}
catch (System.IO.DirectoryNotFoundException e)
{
Console.WriteLine(e.Message);
continue;
}
try
{
files = System.IO.Directory.GetFiles(currentDir);
}
catch (UnauthorizedAccessException e)
{
Console.WriteLine(e.Message);
continue;
}
catch (System.IO.DirectoryNotFoundException e)
{
Console.WriteLine(e.Message);
continue;
}
// Perform the required action on each file here in parallel
// if there are a sufficient number of files in the directory
// or else sequentially if not. Files are opened and processed
// synchronously but this could be modified to perform async I/O.
try
{
if (files.Length < procCount)
{
foreach (var file in files)
{
action(file);
fileCount++;
}
}
else
{
Parallel.ForEach(files, () => 0, (file, loopState, localCount) =>
{
action(file);
return (int) ++localCount;
},
(c) =>
{
Interlocked.Exchange(ref fileCount, fileCount + c);
});
}
}
catch (AggregateException ae)
{
ae.Handle((ex) =>
{
if (ex is UnauthorizedAccessException)
{
// Here we just output a message and go on.
Console.WriteLine(ex.Message);
return true;
}
// Handle other exceptions here if necessary...
return false;
});
}
// Push the subdirectories onto the stack for traversal.
// This could also be done before handing the files.
foreach (string str in subDirs)
dirs.Push(str);
}
// For diagnostic purposes.
Console.WriteLine("Processed {0} files in {1} milleseconds", fileCount, sw.ElapsedMilliseconds);
}
}
}
In diesem Beispiel wird die Datei-E/A synchron ausgeführt. Bei großen Dateien oder langsamen Netzwerkverbindungen empfiehlt sich möglicherweise ein asynchroner Zugriff auf die Dateien. Sie können Verfahren für asynchrone E/A mit paralleler Iteration kombinieren. Weitere Informationen finden Sie unter TPL und herkömmliche asynchrone .NET-Programmierung.
Beachten Sie, dass die Ausführung der von der ForEach-Methode gestarteten Threads möglicherweise fortgesetzt wird, wenn im Hauptthread eine Ausnahme ausgelöst wird. Um diese Threads zu beenden, können Sie in den Ausnahmehandlern eine boolesche Variable festlegen und in jeder Iteration der parallelen Schleife den Wert dieser Variablen überprüfen. Wenn der Wert angibt, dass eine Ausnahme ausgelöst wurde, verwenden Sie die ParallelLoopState-Variable, um die Schleife zu beenden oder zu verlassen. Weitere Informationen finden Sie unter Gewusst wie: Beenden oder Verlassen einer Parallel.For-Schleife.