复制文件的x64位性能评估/问题

Question

在编写一种备份应用程序时，我对Windows上的文件复制性能进行了评估。

我有几个问题，不知道你的意见。

谢谢!

卢卡斯。

问题：

1. 为什么在复制10 GiB文件时性能比1 GiB文件慢得多？
2. 为什么shutil.copyfile这么慢？
3. 为什么win32file.CopyFileEx这么慢？这可能是因为旗标win32file.COPY_FILE_RESTARTABLE吗？然而，它不接受int 1000作为标志(COPY_FILE_NO_BUFFERING)，这是对大型文件的推荐：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa363852%28VS.85%29.aspx
4. Using空ProgressRoutine似乎对不使用ProgressRoutine没有任何影响。
5. 有一个替代的、性能更好的复制文件的方法吗？

？

结果为1 GiB和10 GiB文件：

test_file_size             1082.1 MiB    10216.7 MiB

METHOD                      SPEED           SPEED
robocopy.exe                111.0 MiB/s     75.4 MiB/s
cmd.exe /c copy              95.5 MiB/s     60.5 MiB/s
shutil.copyfile              51.0 MiB/s     29.4 MiB/s
win32api.CopyFile           104.8 MiB/s     74.2 MiB/s
win32file.CopyFile          108.2 MiB/s     73.4 MiB/s
win32file.CopyFileEx A       14.0 MiB/s     13.8 MiB/s
win32file.CopyFileEx B       14.6 MiB/s     14.9 MiB/s

测试环境：

Python:
ActivePython 2.7.0.2 (ActiveState Software Inc.) based on
Python 2.7 (r27:82500, Aug 23 2010, 17:17:51) [MSC v.1500 64 bit (AMD64)] on win32

source = mounted network drive
source_os = Windows Server 2008 x64

destination = local drive
destination_os = Windows Server 2008 R2 x64

备注：

'robocopy.exe' and 'cmd.exe /c copy' were run using subprocess.call()

win32file.CopyFileEx A(不使用ProgressRoutine)：

def Win32_CopyFileEx_NoProgress( ExistingFileName, NewFileName):
    win32file.CopyFileEx(
        ExistingFileName,                             # PyUNICODE           | File to be copied
        NewFileName,                                  # PyUNICODE           | Place to which it will be copied
        None,                                         # CopyProgressRoutine | A python function that receives progress updates, can be None
        Data = None,                                  # object              | An arbitrary object to be passed to the callback function
        Cancel = False,                               # boolean             | Pass True to cancel a restartable copy that was previously interrupted
        CopyFlags = win32file.COPY_FILE_RESTARTABLE,  # int                 | Combination of COPY_FILE_* flags
        Transaction = None                            # PyHANDLE            | Handle to a transaction as returned by win32transaction::CreateTransaction
        )

win32file.CopyFileEx B(使用空ProgressRoutine)：

def Win32_CopyFileEx( ExistingFileName, NewFileName):
    win32file.CopyFileEx(
        ExistingFileName,                             # PyUNICODE           | File to be copied
        NewFileName,                                  # PyUNICODE           | Place to which it will be copied
        Win32_CopyFileEx_ProgressRoutine,             # CopyProgressRoutine | A python function that receives progress updates, can be None
        Data = None,                                  # object              | An arbitrary object to be passed to the callback function
        Cancel = False,                               # boolean             | Pass True to cancel a restartable copy that was previously interrupted
        CopyFlags = win32file.COPY_FILE_RESTARTABLE,  # int                 | Combination of COPY_FILE_* flags
        Transaction = None                            # PyHANDLE            | Handle to a transaction as returned by win32transaction::CreateTransaction
        )

def Win32_CopyFileEx_ProgressRoutine(
    TotalFileSize,
    TotalBytesTransferred,
    StreamSize,
    StreamBytesTransferred,
    StreamNumber,
    CallbackReason,                         # CALLBACK_CHUNK_FINISHED or CALLBACK_STREAM_SWITCH
    SourceFile,
    DestinationFile,
    Data):                                  # Description
    return win32file.PROGRESS_CONTINUE      # return of any win32file.PROGRESS_* constant

Answer 1

问题3：

您误解了Microsofts中的COPY_FILE_NO_BUFFERING标志。它不是int 1000，而是十六进制1000 (0x1000 => int值: 4096)。当您设置CopyFlags = 4096时，您将得到(?)Windows环境中最快的复制例程。我在我的数据备份代码中使用相同的例程，它非常快，每天传输兆字节大小的数据。

问题4：

这不重要，因为这是一个回调。但是总的来说，你不应该在里面放太多的代码，保持它的整洁和流畅。

问题5：

根据我的经验，它是标准Windows环境中最快的复制例程。可能会有更快的自定义复制例程，但是当使用普通的Windows时，没有比这更好的了。

Answer 2

很有可能，因为你测量的完成时间不同。

我猜一个1Gb的文件可以很舒服地放入ram中。因此，操作系统可能只是缓存它，并告诉您的应用程序在内核缓冲区中大部分(可能全部)仍未刷新时，它已被复制。

但是，10G文件不适合ram，所以它必须在完成之前编写(大部分)它。

如果你想要一个有意义的测量，

( a)每次运行之前清除文件系统缓冲区缓存--如果您的操作系统没有提供一种方便的方法，请重新启动(NB: Windows没有提供方便的方法，我认为有一个系统内部工具可以做到这一点)。在网络文件系统的情况下，也清除服务器上的缓存。

b)在测量完成时间之前，在完成后将文件同步到磁盘

那么我希望你能看到更多一致的时间。

Answer 3

回答你的问题2：

shutil.copyfile()太慢了，因为默认情况下它使用一个16 K的副本缓冲区。最后，它在shutil.copyfileobj()中结束，它看起来如下所示：

def copyfileobj(fsrc, fdst, length=16*1024):
    """copy data from file-like object fsrc to file-like object fdst"""
    while 1:
        buf = fsrc.read(length)
        if not buf:
            break
        fdst.write(buf)

在你的例子中，它是在读16K和写16K之间的乒乓声。如果要在GB文件上直接使用copyfileobj()，但是使用128 GB的缓冲区，您将看到性能大大提高。