C#文件同步
需求描述：
将文件夹A内的文件夹和文件同步到文件夹B。
其实需求也就那么一句话，没啥还需要解释的了吧。详细点说，需要同步文件/文件夹的“新增，删除，重命名，修改”。
一开始我的想法是先Google，然后在博客园找到这篇文章《C#文件同步工具教程》。这篇文章的核心来自msdn里面FileSystemWatcher 的解释。就是用对象FileSystemWatcher 去监听文件是否被创建，重命名，删除，修改。如果发生了就调用相对应的事件，将被修改，创建，重命名的文件复制到目标目录B当中。这个例子比较简单，很多事情都没考虑到。而且我认为用FileSystemWatcher 去监听所有的文件，太浪费CPU和内存。
我的想法
是采用递归，遍历整个源目录，对比目标目录。
-
- 如果目标目录下没有相对应的文件，将文件复制到目标目录；
- 如果文件在两个路径下都存在，但是文件大小和最后写入时间不一致时，将原目录下的文件复制到目标目录下；
- 如果文件存在于目标目录下而不存在源目录下，则将目标路径下的文件删除。
实现
知道如何比较之后就可以进行递归遍历文件夹了。这个是这个软件实现的难点之一，其实也没多难，也就是说这个软件根本就没多难。以下是递归函数：
1 /// <summary> 2 /// 递归核心 同步目录 3 /// </summary> 4 /// <param name="src">原路径</param> 5 /// <param name="obj">目标路径</param> 6 static void loop(string src, string obj) // 递归核心 同步目录 7 { 8 CopyFistly(src, obj); //先同步文件 9 10 //遍历文件夹，递归调用 11 DirectoryInfo dirSrc = new DirectoryInfo(src); 12 DirectoryInfo[] dirs = dirSrc.GetDirectories(); 13 foreach (DirectoryInfo dir in dirs) 14 { 15 string str = dir.Name; 16 if (Directory.Exists(obj + "\\" + dir.Name) == false) 17 { 18 str = Directory.CreateDirectory(obj + "\\" + dir.Name).ToString(); 19 } 20 //注意这里，这里是递归，而且是下面要注意的地方 21 loop(src + "\\" + dir.ToString(), obj + "\\" + str); 22 } 23 }
测试了一下结果，在9000+个文件，40+个文件夹下，在我这部破机器上面单纯递归遍历（不复制文件）的时候需要的时间是截枝的十倍以上。简直是只乌龟。。。
优化
所以要想办法缩短时间提高效率。既然复制文件上面我们无法操作，那我们只好在递归上面进行优化。上个星期我发了一篇文章叫做《算法――回溯法》。这个时候刚好可以用上这种方法了。因为本身用的就是递归，而且文件夹的结构本身就是一个树的结构，在恰好满足了回溯法的要求。在遍历上面，并不需要在所有的文件夹都遍历一遍。因为有些文件夹并没有发生改变，所有就没有必要遍历下去了。所以就需要在递归调用自己之前先加一个条件，也就是加上约束函数。修改之后，代码如下：
1 /// <summary> 2 /// 递归核心 同步目录 3 /// </summary> 4 /// <param name="src">原路径</param> 5 /// <param name="obj">目标路径</param> 6 static void loop(string src, string obj) // 递归核心 同步目录 7 { 8 CopyFistly(src, obj); //先同步文件 9 10 //遍历文件夹，递归调用 11 DirectoryInfo dirSrc = new DirectoryInfo(src); 12 DirectoryInfo[] dirs = dirSrc.GetDirectories(); 13 foreach (DirectoryInfo dir in dirs) 14 { 15 string str = dir.Name; 16 if (Directory.Exists(obj + "\\" + dir.Name) == false) 17 { 18 str = Directory.CreateDirectory(obj + "\\" + dir.Name).ToString(); 19 } 20 DirectoryInfo dirObj = new DirectoryInfo(str); 21 //约束函数 在大小不一致的时候进行同步，其他状态不同步 22 if (GetDirectoryLength(src + "\\" + dir.ToString()) != GetDirectoryLength(obj + "\\" + str)) 23 loop(src + "\\" + dir.ToString(), obj + "\\" + str); 24 } 25 }
函数GetDirectoryLength(string path)的作用是检查文件夹path的大小。这里只是简单地对比两个文件夹的大小，如果大小一致，则截枝不递归，否则递归。这种方式的效率非常高，因为很多时候并不是都在有文件的复制，所以不需要经常去遍历目录。所以截枝就好了。下面给出GetDirectoryLength(string path)函数的代码。其实该函数也是一个递归，虽然会增加负荷，但是文件多，文件夹深的时候，是很有必要的。
获取文件夹大小
1 /// <summary> 2 /// 获取路径下文件夹的大小 3 /// </summary> 4 /// <param name="dirPath">目标路径</param> 5 /// <returns>文件夹大小</returns> 6 public static long GetDirectoryLength(string dirPath) 7 { 8 //判断给定的路径是否存在,如果不存在则退出 9 if (!Directory.Exists(dirPath)) 10 return 0; 11 long len = 0; 12 13 //定义一个DirectoryInfo对象 14 DirectoryInfo di = new DirectoryInfo(dirPath); 15 16 //通过GetFiles方法,获取di目录中的所有文件的大小 17 foreach (FileInfo fi in di.GetFiles()) 18 { 19 len += fi.Length; 20 } 21 22 //获取di中所有的文件夹,并存到一个新的对象数组中,以进行递归 23 DirectoryInfo[] dis = di.GetDirectories(); 24 if (dis.Length > 0) 25 { 26 for (int i = 0; i < dis.Length; i++) 27 { 28 len += GetDirectoryLength(dis[i].FullName); 29 } 30 } 31 return len; 32 }
难点主要在递归和截枝的思想上面。其他方面的解释可以直接查看代码。注释已经很清楚了。下面是整个文件的源代码：
文件同步
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Text; 5 using System.IO; 6 using System.Threading; 7 using System.Configuration; 8 9 namespace FileSynLoop 10 { 11 class Program 12 { 13 static private string strSource = GetAppConfig("src"); //原路径 14 static private string strObjective = GetAppConfig("obj"); //目标路径 15 static private int synTime = 0; //同步时间 16 static private string flag = ""; //多线程控制标志 同步控制 17 static private Thread threadShow; //显示效果线程 18 static private bool bound; //是否使用截枝函数 19 20 static void Main(string[] args) 21 { 22 //基本设置 23 Console.WriteLine("原路径:" + strSource); 24 Console.WriteLine("目标路径:" + strObjective); 25 try { synTime = Convert.ToInt32(GetAppConfig("synTime")); } 26 catch (Exception e) { Console.WriteLine("配置的同步时间格式不正确：" + e.Message); return; } 27 Console.WriteLine("同步间隔时间:" + synTime + "毫秒"); 28 29 if (Directory.Exists(strSource) == false){Console.WriteLine("配置的原路径不存在");return;} 30 if (Directory.Exists(strObjective) == false){Console.WriteLine("配置的目标路径不存在"); return;} 31 32 Console.WriteLine("是否使用截枝函数？使用截止函数无法同步空文件夹/空文件。默认使用截枝！y/n"); 33 if (Console.ReadLine() == "n") 34 bound = false; 35 else 36 bound = true; 37 38 do{Console.WriteLine("输入ok开始!");} 39 while (Console.ReadLine() != "ok"); 40 41 //线程 42 Thread thread = new Thread(new ThreadStart(ThreadProc)); 43 threadShow = new Thread(new ThreadStart(ThreadShow)); 44 thread.Start(); 45 threadShow.Start(); //开始线程 46 threadShow.Suspend(); //挂起线程 47 //退出 48 while ((flag = Console.ReadLine()) != "exit") ; 49 } 50 51 //线程控制 52 public static void ThreadProc() 53 { 54 int i = 0; 55 DateTime dt; 56 TimeSpan ts; 57 58 while (flag != "exit") 59 { 60 dt = DateTime.Now; 61 Console.WriteLine(); 62 Console.Write("第" + ++i + "次同步开始："); 63 threadShow.Resume(); //恢复线程 64 try 65 { 66 loop(strSource, strObjective); 67 } 68 catch (Exception e) 69 { 70 Console.WriteLine("文件夹“" + strSource + "“被占用，暂时无法同步！8:" + e.Message); 71 } 72 threadShow.Suspend(); //挂起线程 73 74 ts = DateTime.Now - dt; 75 Console.WriteLine("|"); 76 if (GetDirectoryLength(strSource) == GetDirectoryLength(strObjective)) 77 Console.WriteLine("所有同步完毕！"); 78 Console.WriteLine("第" + i + "次同步结束,耗时"+ts.ToString()+",正在等待下次开始！"); 79 Thread.Sleep(synTime);//同步时间 80 } 81 } 82 83 //显示效果的线程 84 public static void ThreadShow() 85 { 86 while (flag != "exit") 87 { 88 Console.Write(">"); 89 Thread.Sleep(500); 90 } 91 } 92 93 /// <summary> 94 /// 递归核心 同步目录 95 /// </summary> 96 /// <param name="src">原路径</param> 97 /// <param name="obj">目标路径</param> 98 static void loop(string src, string obj) // 递归核心 同步目录 99 { 100 CopyFistly(src, obj); //先同步文件 101 102 //遍历文件夹，递归调用 103 DirectoryInfo dirSrc = new DirectoryInfo(src); 104 DirectoryInfo[] dirs = dirSrc.GetDirectories(); 105 foreach (DirectoryInfo dir in dirs) 106 { 107 string str = dir.Name; 108 if (Directory.Exists(obj + "\\" + dir.Name) == false) 109 { 110 str = Directory.CreateDirectory(obj + "\\" + dir.Name).ToString(); 111 } 112 DirectoryInfo dirObj = new DirectoryInfo(str); 113 if (bound) 114 { 115 //约束函数 在大小不一致的时候进行同步，其他状态不同步 116 if (GetDirectoryLength(src + "\\" + dir.ToString()) != GetDirectoryLength(obj + "\\" + str)) 117 loop(src + "\\" + dir.ToString(), obj + "\\" + str); 118 } 119 else 120 { 121 loop(src + "\\" + dir.ToString(), obj + "\\" + str); 122 } 123 } 124 } 125 126 /// <summary> 127 /// 同步文件 128 /// </summary> 129 /// <param name="strSource">源目录</param> 130 /// <param name="strObjective">目标目录</param> 131 static private void CopyFistly(string strSource, string strObjective) //同步文件 132 { 133 string[] srcFileNames = Directory.GetFiles(strSource).Select(s => System.IO.Path.GetFileName(s)).ToArray(); //原路径下的所有文件 134 string[] objFileNames = Directory.GetFiles(strObjective).Select(s => System.IO.Path.GetFileName(s)).ToArray(); //目标路径下的所有文件 135 136 #region 同步新建 修改 137 foreach (string strSrc in srcFileNames) //遍历源文件夹 138 { 139 FileInfo aFile = new FileInfo(strSource + "\\" + strSrc); 140 string aAccessTime = aFile.LastWriteTime.ToString(); 141 string aCreateTime = aFile.CreationTime.ToString(); 142 143 144 string bCreateTime = ""; //目标路径文件的信息 145 string bAccessTime = ""; 146 147 bool flag = false; 148 foreach (string strObj in objFileNames) //遍历目标文件夹 149 { 150 FileInfo bFile = new FileInfo(strObjective + "\\" + strObj); 151 bAccessTime = bFile.LastWriteTime.ToString(); 152 bCreateTime = bFile.CreationTime.ToString(); 153 154 if (strSrc == strObj) //文件存在目标路径当中 155 { 156 if (aCreateTime != bCreateTime || aAccessTime != bAccessTime) //文件存在但是不一致 157 { 158 try 159 { 160 File.Copy(strSource + "\\" + strSrc, strObjective + "\\" + strSrc, true); 161 FileInfo file = new FileInfo(strObjective + "\\" + strSrc); 162 file.CreationTime = Convert.ToDateTime(aCreateTime); 163 file.LastAccessTime = Convert.ToDateTime(aAccessTime); 164 } 165 catch (Exception e) 166 { 167 Console.WriteLine("文件“" + strSrc + "“被占用，暂时无法同步！4:" + e.Message); 168 } 169 } 170 flag = true; 171 break; 172 } 173 } 174 175 if (flag == false) //文件不存在目标路径当中 176 { 177 try 178 { 179 File.Copy(strSource + "\\" + strSrc, strObjective + "\\" + strSrc, true); 180 FileInfo file = new FileInfo(strObjective + "\\" + strSrc); 181 file.CreationTime = Convert.ToDateTime(aCreateTime); 182 file.LastAccessTime = Convert.ToDateTime(aAccessTime); 183 } 184 catch (Exception e) 185 { 186 Console.WriteLine("文件“" + strSrc + "“被占用，暂时无法同步！5" + e.Message); 187 } 188 } 189 } 190 #endregion 191 192 #region 同步删除 重命名 193 //删除文件 194 foreach (string strObj in objFileNames) //遍历目标文件夹 195 { 196 string allObj = strObjective + "\\" + strObj; 197 bool flag = false; 198 foreach (string strSrc in srcFileNames) //遍历源文件夹 199 { 200 if (strObj == strSrc) 201 flag = true; 202 } 203 if (flag == false) 204 { 205 try 206 { 207 File.Delete(allObj); 208 } 209 catch (Exception e) 210 { 211 Console.WriteLine("文件“" + strObj + "“被占用，暂时无法同步！6" + e.Message); 212 } 213 } 214 } 215 216 //删除文件夹 217 DirectoryInfo dirSrc = new DirectoryInfo(strSource); 218 DirectoryInfo[] dirsSrc = dirSrc.GetDirectories(); 219 DirectoryInfo dirObj = new DirectoryInfo(strObjective); 220 DirectoryInfo[] dirsObj = dirObj.GetDirectories(); 221 foreach (DirectoryInfo bdirObj in dirsObj) 222 { 223 bool flag = false; 224 foreach (DirectoryInfo adirSrc in dirsSrc) 225 { 226 if (bdirObj.Name == adirSrc.Name) 227 { 228 flag = true; 229 } 230 } 231 if (flag == false) //如果文件夹只出现在目的路径下而不再源目录下，删除该文件夹 232 { 233 try 234 { 235 Directory.Delete(dirObj + "\\" + bdirObj, true); 236 } 237 catch (Exception e) 238 { 239 Console.WriteLine("文件夹“" + bdirObj + "“被占用，暂时无法同步！8" + e.Message); 240 } 241 } 242 } 243 #endregion 244 245 } 246 247 /// <summary> 248 /// 获取自定义配置的值 249 /// </summary> 250 /// <param name="strKey">键值</param> 251 /// <returns>键值对应的值</returns> 252 private static string GetAppConfig(string strKey) 253 { 254 foreach (string key in ConfigurationManager.AppSettings) 255 { 256 if (key == strKey) 257 { 258 return ConfigurationManager.AppSettings[strKey]; 259 } 260 } 261 return null; 262 } 263 264 /// <summary> 265 /// 获取路径下文件夹的大小 266 /// </summary> 267 /// <param name="dirPath">目标路径</param> 268 /// <returns>文件夹大小</returns> 269 public static long GetDirectoryLength(string dirPath) 270 { 271 //判断给定的路径是否存在,如果不存在则退出 272 if (!Directory.Exists(dirPath)) 273 return 0; 274 long len = 0; 275 276 //定义一个DirectoryInfo对象 277 DirectoryInfo di = new DirectoryInfo(dirPath); 278 279 //通过GetFiles方法,获取di目录中的所有文件的大小 280 foreach (FileInfo fi in di.GetFiles()) 281 { 282 len += fi.Length; 283 } 284 285 //获取di中所有的文件夹,并存到一个新的对象数组中,以进行递归 286 DirectoryInfo[] dis = di.GetDirectories(); 287 if (dis.Length > 0) 288 { 289 for (int i = 0; i < dis.Length; i++) 290 { 291 len += GetDirectoryLength(dis[i].FullName); 292 } 293 } 294 return len; 295 } 296 } 297 }
效果：
