Лучший способ чтения большого файла в массив байтов в С#?

У меня есть веб-сервер, который будет читать большие двоичные файлы (несколько мегабайт) в байтовые массивы. Сервер может одновременно считывать несколько файлов (разные запросы страниц), поэтому я ищу наиболее оптимизированный способ сделать это, не слишком сильно нагружая процессор. Является ли код ниже достаточно хорошим?

public byte[] FileToByteArray(string fileName)
{
    byte[] buff = null;
    FileStream fs = new FileStream(fileName, 
                                   FileMode.Open, 
                                   FileAccess.Read);
    BinaryReader br = new BinaryReader(fs);
    long numBytes = new FileInfo(fileName).Length;
    buff = br.ReadBytes((int) numBytes);
    return buff;
}

Ответ 1

Просто замените все:

return File.ReadAllBytes(fileName);

Однако, если вас беспокоит потребление памяти, вы не должны полностью считывать весь файл в памяти. Вы должны сделать это в кусках.

Ответ 2

Я мог бы утверждать, что ответ здесь вообще "не надо". Если вам абсолютно не нужны все данные сразу, подумайте об использовании API Stream (или некоторого варианта reader/iterator). Это особенно важно, когда у вас есть несколько параллельных операций (как это было предложено в вопросе), чтобы свести к минимуму нагрузку на систему и увеличить пропускную способность.

Например, если вы передаете данные вызывающему абоненту:

Stream dest = ...
using(Stream source = File.OpenRead(path)) {
    byte[] buffer = new byte[2048];
    int bytesRead;
    while((bytesRead = source.Read(buffer, 0, buffer.Length)) > 0) {
        dest.Write(buffer, 0, bytesRead);
    }
}

Ответ 3

Я бы подумал об этом:

byte[] file = System.IO.File.ReadAllBytes(fileName);

Ответ 4

Ваш код может быть учтен для этого (вместо File.ReadAllBytes):

public byte[] ReadAllBytes(string fileName)
{
    byte[] buffer = null;
    using (FileStream fs = new FileStream(fileName, FileMode.Open, FileAccess.Read))
    {
        buffer = new byte[fs.Length];
        fs.Read(buffer, 0, (int)fs.Length);
    }
    return buffer;
} 

Обратите внимание на Integer.MaxValue - ограничение размера файла, помещенное методом Read. Другими словами, вы можете читать только 2-гигабайтный кусок сразу.

Также обратите внимание, что последним аргументом FileStream является размер буфера.

Я бы также предложил прочитать FileStream и BufferedStream.

Как всегда простая программа-образец для самого быстрого профиля будет наиболее полезной.

Также ваше основное оборудование будет иметь большое влияние на производительность. Используете ли вы серверные жесткие диски с большими кешами и RAID-карту с встроенным кешем памяти? Или вы используете стандартный диск, подключенный к порту IDE?

Ответ 5

В зависимости от частоты операций, размера файлов и количества файлов, на которые вы смотрите, есть и другие проблемы с производительностью. Одна вещь, которую следует помнить, состоит в том, что каждый из ваших байтовых массивов будет выпущен во власти сборщика мусора. Если вы не кэшируете какую-либо из этих данных, вы можете создать много мусора и потерять большую часть своей производительности % Время в GC. Если куски больше 85K, вы будете выделять кучу больших объектов (LOH), которая потребует сбор всех поколений для освобождения (это очень дорого, и на сервере прекратится все выполнение во время его выполнения). Кроме того, если у вас есть тонна объектов на LOH, вы можете завершить фрагментацию LOH (LOH никогда не уплотняется), что приводит к низкой производительности и исключениям из памяти. Вы можете переработать процесс, как только вы нажмете определенную точку, но я не знаю, является ли это лучшей практикой.

Суть в том, что вы должны учитывать полный жизненный цикл своего приложения, прежде чем обязательно просто быстро прочитать все байты в памяти, или вы можете торговать краткосрочной производительностью для общей производительности.

Ответ 6

Я бы сказал, что с BinaryReader все в порядке, но его можно реорганизовать вместо всех этих строк кода для получения длины буфера:

public byte[] FileToByteArray(string fileName)
{
    byte[] fileData = null;

    using (FileStream fs = File.OpenRead(fileName)) 
    { 
        using (BinaryReader binaryReader = new BinaryReader(fs))
        {
            fileData = binaryReader.ReadBytes((int)fs.Length); 
        }
    }
    return fileData;
}

Должно быть лучше, чем использование .ReadAllBytes(), так как в комментариях к верхнему ответу, который включает .ReadAllBytes(), я видел, что у одного из комментаторов были проблемы с файлами> 600 МБ, поскольку BinaryReader предназначен для такого рода вещей. Кроме того, помещение его в оператор using обеспечивает BinaryReader и BinaryReader FileStream и BinaryReader.

Ответ 7

Используйте класс BufferedStream на С# для повышения производительности. Буфер представляет собой блок байтов в памяти, используемый для кэширования данных, тем самым уменьшая количество вызовов в операционной системе. Буферы улучшают производительность чтения и записи.

Для примера кода и дополнительного объяснения см. следующее: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.io.bufferedstream.aspx

Ответ 8

использовать этот:

 bytesRead = responseStream.ReadAsync(buffer, 0, Length).Result;

Ответ 9

В случае, когда "большой файл" подразумевается за пределами 4 ГБ, тогда применима следующая моя логика написанного кода. Ключевой вопрос, на который следует обратить внимание, - это тип данных LONG, используемый с методом SEEK. Поскольку LONG способен указывать за пределы 2 ^ 32 границ данных. В этом примере код обрабатывает сначала обработку большого файла кусками по 1 ГБ, после обработки больших целых кусков по 1 ГБ обрабатываются оставшиеся (<1 ГБ) байты. Я использую этот код для расчета CRC файлов, размер которых превышает 4 ГБ. (используя https://crc32c.machinezoo.com/ для вычисления crc32c в этом примере)

private uint Crc32CAlgorithmBigCrc(string fileName)
{
    uint hash = 0;
    byte[] buffer = null;
    FileInfo fileInfo = new FileInfo(fileName);
    long fileLength = fileInfo.Length;
    int blockSize = 1024000000;
    decimal div = fileLength / blockSize;
    int blocks = (int)Math.Floor(div);
    int restBytes = (int)(fileLength - (blocks * blockSize));
    long offsetFile = 0;
    uint interHash = 0;
    Crc32CAlgorithm Crc32CAlgorithm = new Crc32CAlgorithm();
    bool firstBlock = true;
    using (FileStream fs = new FileStream(fileName, FileMode.Open, FileAccess.Read))
    {
        buffer = new byte[blockSize];
        using (BinaryReader br = new BinaryReader(fs))
        {
            while (blocks > 0)
            {
                blocks -= 1;
                fs.Seek(offsetFile, SeekOrigin.Begin);
                buffer = br.ReadBytes(blockSize);
                if (firstBlock)
                {
                    firstBlock = false;
                    interHash = Crc32CAlgorithm.Compute(buffer);
                    hash = interHash;
                }
                else
                {
                    hash = Crc32CAlgorithm.Append(interHash, buffer);
                }
                offsetFile += blockSize;
            }
            if (restBytes > 0)
            {
                Array.Resize(ref buffer, restBytes);
                fs.Seek(offsetFile, SeekOrigin.Begin);
                buffer = br.ReadBytes(restBytes);
                hash = Crc32CAlgorithm.Append(interHash, buffer);
            }
            buffer = null;
        }
    }
    //MessageBox.Show(hash.ToString());
    //MessageBox.Show(hash.ToString("X"));
    return hash;
}

Ответ 10

Я бы порекомендовал попробовать метод Response.TransferFile(), а затем Response.Flush() и Response.End() для обслуживания ваших больших файлов.

Ответ 11

Если вы имеете дело с файлами выше 2 GB, вы обнаружите, что приведенные выше методы не работают.

Намного проще просто передать поток в MD5 и разрешить вам вырезать для вас файл:

private byte[] computeFileHash(string filename)
{
    MD5 md5 = MD5.Create();
    using (FileStream fs = new FileStream(filename, FileMode.Open))
    {
        byte[] hash = md5.ComputeHash(fs);
        return hash;
    }
}