通过

优化文件访问

使用 Windows 应用 SDK 创建 WinUI 应用，以高效访问文件系统，避免磁盘延迟和不必要的内存或 CPU 使用率导致的性能问题。

如果想要访问大量文件，并且想要访问典型 Name、FileType 和 Path 属性以外的属性值，请通过创建 QueryOptions 并调用 SetPropertyPrefetch 来访问它们。 SetPropertyPrefetch 方法可以显著提高显示从文件系统获取的项集合（例如图像集合）的应用的性能。 下一组示例演示了几种访问多个文件的方法。

第一个示例使用 Windows.Storage.StorageFolder.GetFilesAsync 检索一组文件的名称信息。 此方法提供良好的性能，因为示例仅访问 name 属性。

StorageFolder library = Windows.Storage.KnownFolders.PicturesLibrary;
IReadOnlyList<StorageFile> files = await library.GetFilesAsync(Windows.Storage.Search.CommonFileQuery.OrderByDate);

for (int i = 0; i < files.Count; i++)
{
    // Do something with the name of each file.
    string fileName = files[i].Name;
}

第二个示例使用 Windows.Storage.StorageFolder.GetFilesAsync ，然后检索每个文件的映像属性。 此方法提供性能不佳的问题。

StorageFolder library = Windows.Storage.KnownFolders.PicturesLibrary;
IReadOnlyList<StorageFile> files = await library.GetFilesAsync(Windows.Storage.Search.CommonFileQuery.OrderByDate);
for (int i = 0; i < files.Count; i++)
{
    ImageProperties imgProps = await files[i].Properties.GetImagePropertiesAsync();

    // Do something with the date the image was taken.
    DateTimeOffset date = imgProps.DateTaken;
}

第三个示例使用 QueryOptions 获取有关一组文件的信息。 此方法比前面的示例提供更好的性能。

// Set QueryOptions to prefetch our specific properties.
var queryOptions = new Windows.Storage.Search.QueryOptions(CommonFileQuery.OrderByDate, null);
queryOptions.SetThumbnailPrefetch(
    ThumbnailMode.PicturesView,
    100,
    ThumbnailOptions.ReturnOnlyIfCached);
queryOptions.SetPropertyPrefetch(
    PropertyPrefetchOptions.ImageProperties,
    new string[] { "System.Size" });

StorageFileQueryResult queryResults = KnownFolders.PicturesLibrary.CreateFileQueryWithOptions(queryOptions);
IReadOnlyList<StorageFile> files = await queryResults.GetFilesAsync();

foreach (var file in files)
{
    ImageProperties imageProperties = await file.Properties.GetImagePropertiesAsync();

    // Do something with the date the image was taken.
    DateTimeOffset dateTaken = imageProperties.DateTaken;

    // Performance gains increase with the number of properties that are accessed.
    IDictionary<string, object> propertyResults =
        await file.Properties.RetrievePropertiesAsync(new string[] { "System.Size" });

    // Get or set extra properties here.
    var systemSize = propertyResults["System.Size"];
}

如果要对 Windows.Storage 对象（例如 Windows.Storage.ApplicationData.Current.LocalFolder）执行多个操作，请创建一个本地变量来引用该存储源，以便在每次访问存储源时不要重新创建中间对象。

C# 中的流性能

在 Windows 运行时和 .NET 流之间缓冲

你可能希望将 Windows 运行时流（例如 Windows.Storage.Streams.IInputStream 或 IOutputStream）转换为 .NET 流（System.IO.Stream）时，有许多方案。 例如，当你编写 WinUI 应用并希望使用使用 Windows 存储 API 处理流的现有 .NET 代码时，这非常有用。 若要启用此功能，.NET 提供了扩展方法，可用于在 .NET 和 Windows 运行时流类型之间进行转换。 有关详细信息，请参阅 WindowsRuntimeStreamExtensions。

将 Windows 运行时流转换为 .NET 流时，可以有效地为基础 Windows 运行时流创建适配器。 在某些情况下，运行时成本与在 Windows 运行时流上调用方法相关。 这可能会影响应用的速度，尤其是在执行许多小型、频繁的读取或写入操作的情况下。

为了帮助加快应用速度，Windows 运行时流适配器包含数据缓冲区。 下面的代码示例演示了使用具有默认缓冲区大小的 Windows 运行时流适配器进行小型连续读取。

StorageFile file = await Windows.Storage.ApplicationData.Current
    .LocalFolder.GetFileAsync("example.txt");
Windows.Storage.Streams.IInputStream windowsRuntimeStream =
    await file.OpenReadAsync();

byte[] destinationArray = new byte[8];

// Create an adapter with the default buffer size.
using (var managedStream = windowsRuntimeStream.AsStreamForRead())
{
    // Read 8 bytes into destinationArray.
    // A larger block is actually read from the underlying
    // windowsRuntimeStream and buffered within the adapter.
    await managedStream.ReadAsync(destinationArray, 0, 8);

    // Read 8 more bytes into destinationArray.
    // This call may complete much faster than the first call
    // because the data is buffered and no call to the
    // underlying windowsRuntimeStream needs to be made.
    await managedStream.ReadAsync(destinationArray, 0, 8);
}

在将 Windows 运行时流转换为 .NET 流的大部分情况下，此默认缓冲行为是可取的。 但是，在某些情况下，可能需要调整缓冲行为以提高性能。

使用大型数据集

读取或写入较大的数据集时，可以通过向 AsStreamForRead、AsStreamForWrite 和 AsStream 扩展方法提供较大的缓冲区大小来提高读取或写入吞吐量。 这为流适配器提供更大的内部缓冲区大小。 例如，将来自大型文件的流传递到 XML 分析器时，分析器可以从流中执行许多连续的小读取。 大型缓冲区可以减少对基础 Windows 运行时流的调用数并提高性能。

注释

在设置大于约 80 KB 的缓冲区大小时要小心，因为这可能会导致垃圾回收器堆上的内存碎片。 有关相关指南，请参阅 改进 WinUI 应用中的垃圾回收性能。 下面的代码示例使用 81,920 字节缓冲区创建托管流适配器。

// Create a stream adapter with an 80 KB buffer.
Stream managedStream = nativeStream.AsStreamForRead(bufferSize: 81920);

Stream.CopyTo 和 CopyToAsync 方法还会分配一个本地缓冲区，以便在流之间复制。 与 AsStreamForRead 扩展方法一样，可以通过重写默认缓冲区大小来获得更好的大型流副本性能。 下面的代码示例演示如何更改 CopyToAsync 调用的默认缓冲区大小。

MemoryStream destination = new MemoryStream();

// Copies the buffer into memory using the default copy buffer.
await managedStream.CopyToAsync(destination);

// Copy the buffer into memory using a 1 MB copy buffer.
await managedStream.CopyToAsync(destination, bufferSize: 1024 * 1024);

此示例使用 1 MB 的缓冲区大小，该大小大于以前建议的 80 KB。 使用此类大型缓冲区可以提高非常大数据集（即几百兆字节）复制操作的吞吐量。 但是，此缓冲区是在大型对象堆上分配的，可能会降低垃圾回收性能。 仅当大型缓冲区大小明显提高应用性能时，才应使用大缓冲区大小。

同时处理大量流时，您可能希望减少或消除缓冲区的内存开销。 可以指定较小的缓冲区，或将 bufferSize 参数设置为 0，以完全关闭该流适配器的缓冲。 如果对托管流执行大型读取和写入操作，仍可以实现良好的吞吐量性能，而无需缓冲。

执行延迟敏感操作

如果您希望实现低延迟读写，并且避免从底层 Windows 运行时流中读取大型数据块，那么您可能还想避免使用缓冲。 例如，如果您在网络通信中使用流，您可能需要低延迟的读取和写入操作。

在聊天应用中，可以使用通过网络接口的流来回发送消息。 在这种情况下，你想要在消息准备就绪后立即发送消息，而不是等待缓冲区填满。 如果在调用 AsStreamForRead、AsStreamForWrite 和 AsStream 扩展方法时将缓冲区大小设置为 0，则生成的适配器将不会分配缓冲区，并且所有调用都将直接操作基础 Windows 运行时流。

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