C#.net多线程并行处理实例：处理文件夹及嵌套文件夹下所有文件内容字符串

 需求 

某系统的逻辑数据库表结构以文件形式保存，为了分析该数据库及表结构，需对各表文件进行处理，保存到指定表中以供分析。

文件结构下图所示。包含有1k个文件夹，末级文件单位大概4w多个。需要读取每个文件内容，将字段和表名存储到oracle库表。并且监视各文件夹，若有更新，则及时将变更同步到表中。

  分析  

c#的文件处理比较容易实现，选择c#语言做这个工具。思路是：选择文件目录，然后根据用户指定的扫描频率进行文件更新操作监控。如有新文件，则执行读取、分析、写表操作。

  遇到的问题  

1、文件数量越来越多，第一次将4w多文件执行读取时，就用的foreach文件循环，执行了1个多小时，也没有执行完，在同事提醒下，使用多线程。

2、在查了资料后，选择使用“AsParallel”功能来实现并行，并设置WithDegreeOfParallelism进程数来调整并行进程数量（并不是越多越好，要根据运行机器cpu情况）。

3、由于文件夹数量众多，各文件夹下文件也多少不一，选择在文件夹扫描 和 文件处理 两个操作上都使用并行处理。

4、单个文件读取时，最初使用按行读取，比较耗时，然后想到一个文件所有行读取到一个数组，数组元素依然可以并行处理。

5、起初按照一个文件行做处理，将表面+字段名抽取，执行一个sql语句写表。由于连接数据库数量过多，效率很低，改为每个文件各行sql语句连接起来，执行一次数据库写入操作。

  代码实现  

        窗体初始化时，加入代码：

Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;// 允许跨进程访问控件

第一步：选择文件夹：

FolderBrowserDialog dilog = new FolderBrowserDialog();
        dilog.Description = "请选择文件夹";
if (dilog.ShowDialog() == DialogResult.OK || dilog.ShowDialog() == DialogResult.Yes)
{
textBox1.Text = dilog.SelectedPath; // 记录操作文件夹路径
}

    第二步：点击监控按钮，选择有最新修改的文件进行处理：

if (pTimer != null)
{// 多次点击监控时，先停止之前开启的监听操作；
pTimer.Stop();
pTimer = null;
}
path = textBox1.Text.Trim();
if (string.IsNullOrEmpty(path))
{
    label2.Text = textBox2.Text = "路径非法！";
    return;
}
// 启动时，获取上次时间
try
{
    string filepath = path + "//last.txt"; //要上传的文件夹的路径
    if (!File.Exists(filepath)) //不存在文件，创建
    {
        FileStream fs = File.Create(filepath); //创建
        fs.Close();
        //记录最终时间
        lastRead = DateTime.Parse("2021-01-01 11:03:24");
        //更新最后操作时间
        writeFile();
    }

    StreamReader sr = new StreamReader(path + "//last.txt", Encoding.GetEncoding("GB2312"));

    strLine = sr.ReadLine();
    if (strLine != null)
    {
        Console.WriteLine(strLine);
        lastRead = DateTime.Parse(strLine);
        label2.Text = textBox2.Text = "上次获取时间节点为：" + lastRead.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    }
    sr.Dispose();
    sr.Close();
}
catch (Exception ex)
{
    label2.Text = "获取最后修改日期 处理错误" + ex.Message;
    lastRead = DateTime.Now;
}
checkFiles(null, null);
//定时执行
pTimer = new System.Timers.Timer(20000);//每隔20秒执行一次，没用winfrom自带的
pTimer.Elapsed += checkFiles;//委托，要执行的方法
pTimer.AutoReset = true;//获取该定时器自动执行
pTimer.Enabled = true;//这个一定要写，要不然定时器不会执行的
第三步：层级访问文件夹函数：

private void checkFiles(object sender, System.Timers.ElapsedEventArgs e)
{

    // 引入执行标识，如果在执行状态下，则退出
    if (bz)
        return;

    // 设置标识状态和文件数量为初始值；
    bz = true;
    filesCount = 0;

    // 记录执行时间，用于对比是否提高执行效率

    Stopwatch watch = new Stopwatch();

    watch.Start();

    // 获取文件夹及子文件夹 的文件，识别表名、字段名
    getFolders(path);

    // 停止记录执行时间

    watch.Stop();
    Console.WriteLine("总共开销{0}分钟。", watch.ElapsedMilliseconds / (1000 * 60));


    //记录最终时间
    lastRead = DateTime.Now;
    label2.Text = "该时间段共有 " + filesCount.ToString() + " 个文件：" + lastRead.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss") +
    "，耗时总共 " + (watch.ElapsedMilliseconds / (1000 * 60)).ToString() + " 分钟。";
    //更新最后操作时间
    writeFile();

    //恢复标识，让轮询任务继续执行
    bz = false;

}

// 展开文件夹及子目录文件夹
private void getFolders(string rootPath)
{
    if (textBox2.Lines.Length > 2000) textBox2.Text = "";// 判断日志长度

    getNewFiles(rootPath); // 处理该文件夹下文件并 记录文件数量；

    DirectoryInfo root = new DirectoryInfo(rootPath);

    // 文件夹并行处理
    root.GetDirectories().AsParallel().WithDegreeOfParallelism(2).ForAll(d => getFolders(d.FullName));

    // 串行处理
    //foreach (DirectoryInfo d in root.GetDirectories())
    //{
    // getFolders(d.FullName);
    //}

}

// 读取文件

private void getNewFiles(string folderPath)
{
    DirectoryInfo root = new DirectoryInfo(folderPath);

    // 文件并行处理
    root.GetFiles().AsParallel().WithDegreeOfParallelism(4).ForAll(f => readFile(f, root.Name));

}

// 单个文件处理函数

private void readFile(FileInfo file, string folderName)
{
    // 判断规则
    if (file.Name.Contains(".") || file.LastWriteTime < lastRead)
        return;

    string strLine = "", tname = "", sname = "";

    filesCount++;
    textBox2.Text += folderName + " " + file.FullName + "
";
    //读取该文件所有行到数组；
    string[] flines = System.IO.File.ReadAllLines(file.FullName);
    //
    var matchLines = (from line in flines.AsParallel()
                      where (line.IndexOf(":NAME:") >= 0 && line.IndexOf('.') > 0)
                      select line);
    StringBuilder sb = new StringBuilder();

    if (matchLines.Count<string>() > 0)
    {
        sb.AppendLine("BEGIN ");
        foreach (string line in matchLines)
        {
            strLine = line.Replace(":NAME:", "");
            tname = strLine.Substring(0, strLine.IndexOf('.'));
            sname = strLine.Replace(tname + ".", "");

            sb.AppendLine(
            "EXECUTE IMMEDIATE 'INSERT INTO tables select ''" + tname + "'', ''" + sname + "'', ''" + folderName + "'' from dual " +
            "where not exists(select 1 from tables where tablename=''" + tname + "'' and colname=''" + sname + "'')';");
        }
        sb.AppendLine("END; ");

    }

    if (sb.Length > 0)
    {
        try
        {
            string _connStr1 = ConfigurationManager.ConnectionStrings["orcl"].ToString();
            OracleHelper.ExecuteNonQuery(_connStr1, CommandType.Text, sb.ToString());
        }
        catch (Exception ex)
        {
            label2.Text = file.FullName + " 处理错误" + ex.Message;
        }
    }

}

// 写文件操作

private void writeFile()
{
    //创建文件流
    FileStream myfs = new FileStream(path + "//last.txt", FileMode.Open);
    //打开方式
    //1:Create 用指定的名称创建一个新文件,如果文件已经存在则改写旧文件
    //2:CreateNew 创建一个文件,如果文件存在会发生异常,提示文件已经存在
    //3:Open 打开一个文件 指定的文件必须存在,否则会发生异常
    //4:OpenOrCreate 打开一个文件,如果文件不存在则用指定的名称新建一个文件并打开它.
    //5:Append 打开现有文件,并在文件尾部追加内容.

    //创建写入器
    StreamWriter mySw = new StreamWriter(myfs);//将文件流给写入器
                                               //将录入的内容写入文件
    mySw.Write(lastRead);
    //关闭写入器
    mySw.Close();
    //关闭文件流
    myfs.Close();
}

  优化意见  

从最初执行40多分钟（没有执行完便关闭了），到执行20多分钟（没有执行完关掉了），到最后3分钟。并行处理起了很大的作用。还有优化的空间不吝赐教。

参考的文件

1、使用.NET进行多线程文件处理  http://www.voidcn.com/article/p-wntpjeyo-bte.html

2、C#读取文件所有行到数组的方法  https://www.jb51.net/article/68885.htm

3、C# 并行编程 之 PLINQ并行度的指定 和 ForAll的使用  https://blog.csdn.net/wangzhiyu1980/article/details/46355633

4、线程间操作无效：从不是创建控件“textBox1”的线程访问它  https://www.cnblogs.com/xunzhiyou/p/4931506.html

5、C# Oracle同时执行多条sql语句  http://www.voidcn.com/article/p-kwkokmkd-so.html

by Vincent