扁平化层次结构 - 一个生产者线程以获取文件夹及其子文件夹中的所有文件

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引言

本文演示了一种“扁平化”层级结构的技术，使其看起来像一个简单的列表。演示了几种有趣的编码技术，包括线程以及如何进行 WIN32 调用。

我在开发一个图像查看器时开始思考层级结构。 在我的例子中，使用递归很容易遍历层级结构，即一个包含子文件夹和其中文件的文件夹，但递归通常与您编写的软件的其他部分的设计不太吻合。 任何编写过打印代码的人都会明白我的意思。

假设您要打印公司所有人员的组织结构图，从 CEO 开始，然后是直线经理，对于每个直线经理，打印为她工作的人员等等。 现在 Windows 调用你一次打印一页。 在第二页上，你需要记住你进行到哪里了，如果你尝试使用递归来遍历这样的层级结构，你就会遇到麻烦，因为你需要尝试在第一页末尾重新创建堆栈的状态！

所以你可以尝试将所有人员放入一个简单的列表，然后使用该列表来打印你的报告。 但是，在层级结构非常大的情况下，由于缺乏内存，并不总是可以将层级结构中的项目放入列表。 你的组织只有三百人工作？ 好的聪明人，我会让它更难 - 打印一个组织结构图，对于每个人，打印他们参与的每个项目，对于每个项目，打印所有客户，对于每个客户......好吧，你明白了！

所以我开发了一种使用线程的技术，可以完成这项工作。

所需的模型

以下代码片段显示了我希望能够编写的那种代码

void showFiles(string path)
{
    Flattener f(path);

    foreach (string fn in f)
    {
        Console.WriteLine(fn);
    }
}

通过将复杂性隐藏在 Flattener 类中，不仅代码更容易阅读，而且更加通用。

线程来救援

实际上只有一个线程。

看看下面的代码片段

void showFiles(string path)
{
    foreach (string fn in Directory.GetFiles(path))
    {
        Console.WriteLine(fn);
    }

    foreach (string folder in Directory.GetFolders(path))
    {
        showFiles(folder);
    }
}

标准的东西。

现在假设我们让它在单独的线程上运行，并稍微更改一下。

void showFiles(string path)
{
    foreach (string fn in Directory.GetFiles(path))
    {
        m_filename = fn;
        wait();
    }

    foreach (string folder in Directory.GetFolders(path))
    {
        showFiles (folder);
    }
}

我们现在需要做的就是编写 `wait()` 函数，以等待 Monitor 直到主线程想要下一个项目。

证明完毕！

过早停止线程

如果用户想在耗尽所有文件之前关闭，我需要一种方式来通知线程停止，所以我编写了一个 `endThread` 函数。

public void endThread()
{
    lock(this)
    {
        m_askedToClose = true;
        Monitor.Pulse(this);
        return;
    }
}

当线程唤醒时，它可以检查布尔值。 我发现抛出异常是展开递归的最简单方法。

枚举器

您可能会注意到我还从 `IDisposable` 派生了我的枚举器。 我这样做是因为我需要在有人完成枚举器后结束线程。 但我最终得到了一些丑陋的代码。

FolderFlattener ff = new FolderFlattener(m_initialFolder);

using (IDisposable d = ff.GetEnumerator() as IDisposable)
{
    IEnumerator en = d as IEnumerator;
    
    etc...
}

我不太喜欢这样，所以我创建了自己的接口，该接口派生自两者

public interface ImyOwnEnumerator : IEnumerator, IDisposable { }

并按如下方式使用它

FolderFlattener ff = new FolderFlattener(m_initialFolder);

using (ImyOwnEnumerator me = ff.GetEnumerator() as ImyOwnEnumerator)
{
    etc...
}

我认为这看起来更漂亮一些。

WIN32 调用

我完全沉迷其中，开始不喜欢 `Directory.GetFiles` 的工作方式。 我认为调用 WIN32 `FindFirstFile` 等可能会很有趣。 在让它工作后，我想知道是什么让我一开始就启动了，但记不起来了。 无论如何，代码仍然在那里，所以如果你对如何调用 WIN32 函数不感兴趣，请忽略它。

致谢

感谢 Wesner Moyse 的部分代码 - 请参阅 "A Win32 Library for .Net" www.codeproject.com/csharp/Win32.asp。

Frank Eden

Frank 自 1973 年以来一直在计算机领域工作，有时会假装自己是业主建造商。 在过去的 15 年里，他一直在 TOWER Software 工作，开发 TRIM，(http://www.towersoft.com.au/) 这是世界上首屈一指的文档管理软件。

您可以通过电子邮件 frank.eden a@t towersoft.com.au 联系 Frank。