C＃中的非阻塞文件复制

如何在不阻塞线程的情况下用C＃复制文件？

异步编程的思想是允许调用线程（假设它是线程池线程）返回到线程池以在异步IO完成时用于其他任务。在幕后，调用上下文填充到数据结构中，并且有1个或多个IO完成线程监视等待完成的调用。当IO完成时，完成线程将调用回到恢复调用上下文的线程池中。这样，只有100个完成线程和几个线程池线程（大部分处于空闲状态），而不是100个线程阻塞。

我能想到的最好的是：

public async Task CopyFileAsync(string sourcePath, string destinationPath)
{
  using (Stream source = File.Open(sourcePath))
  {
    using(Stream destination = File.Create(destinationPath))
    {
      await source.CopyToAsync(destination);
    }
  }
}

不过，我尚未对此进行全面的性能测试。我有点担心，因为如果这么简单，它将已经存在于核心库中。

等待做我在幕后描述的事情。如果您想对它的工作原理有一个大概的了解，可能会有助于理解Jeff Richter的AsyncEnumerator。他们可能并不完全相同，但是想法确实很接近。如果您通过“异步”方法查看调用堆栈，则会在其上看到MoveNext。

就移动而言，如果它确实是“移动”而不是复制然后删除，则不需要异步。移动是针对文件表的快速原子操作。即使您不尝试将文件移动到其他分区，它也只能以这种方式工作。

这是一个异步文件复制方法，该方法向操作系统提示我们正在按顺序读取和写入数据，以便它可以预读取读取的数据并为写入做好准备：

public static async Task CopyFileAsync(string sourceFile, string destinationFile)
{
    using (var sourceStream = new FileStream(sourceFile, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read, 4096, FileOptions.Asynchronous | FileOptions.SequentialScan))
    using (var destinationStream = new FileStream(destinationFile, FileMode.CreateNew, FileAccess.Write, FileShare.None, 4096, FileOptions.Asynchronous | FileOptions.SequentialScan))
        await sourceStream.CopyToAsync(destinationStream);
}

您也可以尝试使用缓冲区大小。这是4096字节。

我通过@DrewNoakes稍微增强了代码（性能和取消）：

  public static async Task CopyFileAsync(string sourceFile, string destinationFile, CancellationToken cancellationToken)
  {
     var fileOptions = FileOptions.Asynchronous | FileOptions.SequentialScan;
     var bufferSize = 4096;

     using (var sourceStream = 
           new FileStream(sourceFile, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read, bufferSize, fileOptions))

     using (var destinationStream = 
           new FileStream(destinationFile, FileMode.CreateNew, FileAccess.Write, FileShare.None, bufferSize, fileOptions))

        await sourceStream.CopyToAsync(destinationStream, bufferSize, cancellationToken)
                                   .ConfigureAwait(continueOnCapturedContext: false);
  }

在某些情况下，您想避免时Task.Run，它Task.Run(() => File.Move(source, dest)会起作用。值得考虑的是，当简单地将文件移动到相同的磁盘/卷中时，这是几乎瞬时的操作，因为更改了标头但不移动文件内容。即使不需要这样做，各种“纯”异步方法也总是复制流，因此在实践中可能会慢很多。

您可以使用异步委托

public class AsyncFileCopier
    {
        public delegate void FileCopyDelegate(string sourceFile, string destFile);

        public static void AsynFileCopy(string sourceFile, string destFile)
        {
            FileCopyDelegate del = new FileCopyDelegate(FileCopy);
            IAsyncResult result = del.BeginInvoke(sourceFile, destFile, CallBackAfterFileCopied, null);
        }

        public static void FileCopy(string sourceFile, string destFile)
        { 
            // Code to copy the file
        }

        public static void CallBackAfterFileCopied(IAsyncResult result)
        {
            // Code to be run after file copy is done
        }
    }

您可以将其称为：

AsyncFileCopier.AsynFileCopy("abc.txt", "xyz.txt");

该链接告诉您异步编码的不同技术

你可以做到这一点作为此文章建议：

public static void CopyStreamToStream(
    Stream source, Stream destination,
    Action<Stream, Stream, Exception> completed)
    {
        byte[] buffer = new byte[0x1000];
        AsyncOperation asyncOp = AsyncOperationManager.CreateOperation(null);

        Action<Exception> done = e =>
        {
            if(completed != null) asyncOp.Post(delegate
                {
                    completed(source, destination, e);
                }, null);
        };

        AsyncCallback rc = null;
        rc = readResult =>
        {
            try
            {
                int read = source.EndRead(readResult);
                if(read > 0)
                {
                    destination.BeginWrite(buffer, 0, read, writeResult =>
                    {
                        try
                        {
                            destination.EndWrite(writeResult);
                            source.BeginRead(
                                buffer, 0, buffer.Length, rc, null);
                        }
                        catch(Exception exc) { done(exc); }
                    }, null);
                }
                else done(null);
            }
            catch(Exception exc) { done(exc); }
        };

        source.BeginRead(buffer, 0, buffer.Length, rc, null);

AFAIK，没有高级异步API复制文件。但是，您可以使用Stream.BeginRead/EndRead和Stream.BeginWrite/EndWriteAPI构建自己的API来完成该任务。另外，您可以使用BeginInvoke/EndInvoke此处答案中提到的方法，但必须记住，它们不会非阻塞异步I / O。他们仅在单独的线程上执行任务。

我建议.Net编程语言中可用的文件复制IO函数在任何情况下都是异步的。在我的程序中使用它移动小文件后，似乎随后的指令在实际文件复制完成之前开始执行。我在猜测可执行文件会给Windows进行复制的任务，然后立即返回执行下一条指令-无需等待Windows完成。这迫使我在要执行的复制调用之后构造while循环，直到我确认复制完成为止。

正确的复制方式：使用单独的线程。

这是您（同步）执行操作的方式：

//.. [code]
doFileCopy();
// .. [more code]

以下是异步执行操作的方法：

// .. [code]
new System.Threading.Thread(doFileCopy).Start();
// .. [more code]

这是一种非常幼稚的做事方式。做得好，解决方案将包括一些事件/委托方法，以报告文件副本的状态，并通知重要事件，例如失败，完成等。

欢呼声