Обход дерева каталогов с прерыванием и возобновлением или “Куда мы идем завтра?”

Недавно занимаясь интересной задачкой по написанию службы индексации, столкнулся с интересным вопросом: ” А как бы нам поиск заморозить и продолжить после (через минуту, завтра, через месяц)?”. Да конечно можно сказать - что у тебя за машина такая, вот у меня дерево каталогов обходит за 3 минуты… Согласен, это не вопрос. Но когда нужно не просто обходить, а еще и выполнять некоторые действия с файлами, да если их на диске 150 тыс. и больше, да еще не загружая процессор на 100%, то время может затянуться до нескольких суток, вот тогда - как быть?

Вот этой теме я и решил посвятить статью. Как оказалось, в Интернете информации по этой теме нет. Либо это слишком просто, либо никому не нужно. Как выяснилось - ни то ни другое.

Со стандартной процедурой обхода дерева сталкивались очень многие

procedure FileFind(path:string);
var sr:Tsearchrec;// Описываем структуру, которую использует для поиска система
found:integer; // найдено или нет
begin
found:=FindFirst(path + ‘\*.*’, FaAnyfile, sr); {по команде FindFirst программа создает
структуру следующего типа
TsearchRec = record
Time: Integer; // время создания
Size: Integer; // его размер
Attr: Integer;// атрибуты
Name:TFileName // = TString; собственно имя файла
ExcludeAttr: Integer; найденные атрибуты
FindHandle: THandle; // !!! указатель на структуру поиска, которую создает система,
а не наша программа. Вот для чего обязательно в конце поиска указывать FindClose -
это высвобождает память
FindData: TWin32FindData; // собственно эта структура
end;}
while (found = 0) do // если хоть чтото найдено
begin
if (sr.name <> ‘.’) and (sr.name <> ‘..’) then
begin // если это не указатели на корневые каталоги, то чтото нашли
if (sr.attr and FaDirectory) = FaDirectory then
// ага вот поддиректория - вызываем себя рекурсивно, но с поиском уже в этой директории
FileFind(path+’\'+sr.name)
else
begin
// вот тут выполняем чтото с найденным файлом
……
mainform.memo1.lines.append(path+’\'+sr.name);
end
end;
found:=findnext(sr); // есть ли еще файлы или каталоги
end;
FindClose(sr); // поиск закончен - нужно освободить память
end;

Казалось бы сохранить состояние процедуры поиска просто - достаточно сохранить структуру - sr:TsearchRec, а потом ее восстановить и поиск продолжится.
Первое - Однако при даже невнимательном рассмотрении процедуры видно, что она вызывает сама себя - налицо обычная рекурсия. Получается что надо сохранять не одну SearchRec, а несколько. Полдела - сохранить, но ведь нужно и восстановить эти рекурсивные вызовы. Т.е при продолжении поиска построить этакую матрешку из процедур поиска, а потом уже его продолжать.
Второе - сама SearchRec. Казалось бы она находится в области данных нашей программы. Да это наполовину верно. Верхняя половина SearchRec действительно лежит в области данных нашей программы и делать мы с ней можем что душе угодно. Это переменные Time: Integer; Size: Integer; Attr: Integer; Name:TFileName; ExcludeAttr: Integer;. А вот вторая ее половина (FindHandle: THandle; FindData: TWin32FindData;) нам не принадлежит - ее генерирует система по нашему запросу FindFirst(…..) и уничтожает по команде FindClose(….).
Третий казалось бы простой вопрос - SearchRec.Name имеет тип TFileName=TString. Какую длину он имеет? Одни скажут 255, другие 65535. Согласен, и то и другое верно, но не тут. Длина действительно 255. А вот с типом нас нагло обманули. Реально в памяти хранится не TString [255], а PChar {Имя файла}+PChar{его расширение}. Для нас с вами это преобразуется в обычную строку при обращении, и до столкновения с данной ситуацией я свято верил что там TString[255]. Кстати в чем разница между Богом и билом гейтсом? Бог не считает себя билом гейтсом …

И так попробуем решить эти проблемы. Проше всего разбор начать в обратном порядке… (не подумайте превратно, я знаю через что рвут гланды в России…)

Третий вопрос - как сохранить , а потом восстановить SearchRec, если он состоит непонятно из чего. А давайте сделаем свой SearchRec, как нам нужно. А именно так
type // этот тип почти полностью переписывается со стандартного TSearchRec
TMysearchRec = record
Time: Integer;
Size: Integer;
Attr: Integer;
Name: string[250];//вот тут обрабатывалось неверно при типе TString, как длина ?
ExcludeAttr: Integer;
FindHandle: THandle; // в принципе не нужен, но не будем сильно пугать читателей
// сильными отличиями, да и бог с ними - с восемью байтами
FindData: TWin32FindData;
end;

но нам еще требуется сохранять несколько переменных самой программы, а именно Found - найдено чтото или нет и Path - с каким параметром нас вызывали, поэтому на основе этого типа делаем еще один
TMyRec_Sea = record
Rec_Sea:TMySearchRec; // наша структура поиска
path:String[250]; // откуда начинали
found:integer; // при остановке нашли чтото или нет
end;

Второй вопрос после первого решается не очень красиво, но довольно легко. Да система генерит структуру: FindHandle: THandle; FindData: TWin32FindData. FindData - собственно сама структура и FindHandle - указатель на нее. Пусть система генерит что угодно, если с умом, то можно обойти и это. Многие ли помнят такое INT21h->INT 13H. Думаю вспомнили. При восстановлении поиска дадим команду FindFirst, а потом подменим FindData и остальные поля, не трогая FindHandle, иначе сразу после окончания поиска (!!! ???) получим обращение к недопустимому адресу и вылет программы.
……
// создаем запись для поиска
FindFirst(path+’\'+mask, FaAnyfile, sr);
delfile:=false; found:=buffer.found;
// загоняем в SEARCHREC все кроме FINDHANDLE (он создается системой)
sr.Time:=buffer.rec_sea.Time; sr.Size:=buffer.rec_sea.Size;
sr.Attr:=buffer.rec_sea.Attr; sr.Name:=buffer.rec_sea.Name;
sr.ExcludeAttr:=buffer.rec_sea.ExcludeAttr; sr.FindData:=buffer.rec_sea.FindData;

Первый вопрос - как же сохранять состояние процедуры при рекурсии?. Давайте сохранять SearchRec в файл и используем принцип магазина (не продуктового, а от автомата калашникова) - последний вошел - первый вышел. Вот примерная структура процедуры при выполняющемся поиске ( при нескольких рекурсивных вызовах)

Findfile(’c:\’)
Findfile(’c:\Docs’)
FindFile(c:\Docs\Delphi’)
……

При получении сигнала на остановку процедуры начинают писать в файл в обратном порядке, а именно - FindFile(c:\Docs\Delphi’),Findfile(’c:\Docs’),Findfile(’c:\’). Примерно так

Findfile(’c:\’)————————————+
Findfile(’c:\Docs’)———————+ !
FindFile(c:\Docs\Delphi’) —+ ! !
v v v
[файл сохранений состояния] [rec1] [rec2] [rec3]

Ну а когда нужно восстановить состояние поиска смотрим не пустой ли файл сохранений, и читаем записи начиная с конца, после прочтения их удаляем. Таким образом поиск по дереву автоматом развернется на столько рекурсивных вызовов, сколько надо, и продолжит поиск.

Да, едва не забыл, как мы узнаем что надо приостановить поиск ? Давайте заведем глобальную переменную Process. Как она станет False - пора останавливаться

Ниже приведена часть модуля с использованием описанных алгоритмов

Unit unit1;
……
var
….
process:boolean; // вот глобальная переменная она и управляет поиском true - можно
// false - стоп с запоминанием состояния
…..

procedure FileFind(path:string;resume:boolean);
{ сканирует диск (вернее дерево каталогов) при вызове PATH - начальный каталог для обхода
RESUME - если TRUE - то продолжать сохраненный поиск (тогда значение PATH игнорируется,
кроме случая, когда не обнаружен файл сохранения поиска)
при установке глобальной переменной PROCESS в false останавливается
с запоминанием предыдущего состояния,внимание - РЕКУРСИЯ !!! }
const
save_ext=’.rec’; // в каталоге приложения создает SAVE файл с именем приложения и указанным расширением
mask=’*.*’;
type
TMysearchRec = record
// пришлось написать свой тип SEARCHREC с NAME фиксированной длины
Time: Integer; Size: Integer; Attr: Integer;
Name: string[250]; //вот тут обрабатывалось неверно при типе TString, как длина ?
ExcludeAttr: Integer; FindHandle: THandle; FindData: TWin32FindData;
end;
TMyRec_Sea = record
Rec_Sea:TMySearchRec;
path:String[250]; found:integer; delfile:boolean;
end;
var
sr:TSearchRec;
RecFile:TFileStream;
buffer:tMyRec_Sea;
sp,save_file_name:string; found:integer; delfile:Boolean;
delfile:Boolean;
begin
if resume then
// возобновить поиск или начать новый
begin
save_file_name:=ChangeFileExt(ParamStr(0),save_ext);
if FileExists(save_file_name) then
begin
RecFile:=TFileStream.Create(save_file_name,fmOpenReadWrite);
// чистим буфер, не важно, необходимо для отладки
fillchar(buffer,sizeof(buffer),#0);
// читаем сохранение начиная с конца файла
RecFile.Seek(-1*sizeof(buffer),soFromEnd);
RecFile.Readbuffer(buffer,sizeof(buffer));
path:=buffer.path; sp:=path;
// создаем запись для поиска
FindFirst(path+’\'+mask, FaAnyfile, sr);
delfile:=false; found:=buffer.found;
// загоняем в SEARCHREC все кроме FINDHANDLE (он создается системой)
sr.Time:=buffer.rec_sea.Time; sr.Size:=buffer.rec_sea.Size;
sr.Attr:=buffer.rec_sea.Attr; sr.Name:=buffer.rec_sea.Name;
sr.ExcludeAttr:=buffer.rec_sea.ExcludeAttr; sr.FindData:=buffer.rec_sea.FindData;
// режем кусок уже прочитали свои данные - другим они не понадобятся
RecFile.Seek(-1*sizeof(buffer),soFromEnd); recfile.Size:=RecFile.Position;
// дорезались - дозагружаться неоткуда
if RecFile.Size=0 then delfile:=true;
RecFile.Free;
if delfile then sysutils.DeleteFile(save_file_name);
end
else
// нет сохраненных поисков
begin
// начинаем новый
sp:=path; resume:=false;
// тут исправляется разница между C:\ и C:\DOCS - убираем последний слэш
if sp[length(sp)]=’\’ then sp:=copy(sp,1,length(sp)-1);
found:=FindFirst(sp + ‘\’+mask, FaAnyfile, sr);
end
end
else
begin
// новый поиск - пристрелить старые записи
save_file_name:=ChangeFileExt(ParamStr(0),save_ext);
if fileExists(save_file_name) then sysutils.DeleteFile(save_file_name) ;
sp:=path;
if sp[length(sp)]=’\’ then sp:=copy(sp,1,length(sp)-1);
found:=FindFirst(sp + ‘\’+mask, FaAnyfile, sr);
end;
// закончена подготовка - вперед поиск
while (found = 0) and process do
begin
application.ProcessMessages;
if (sr.name <> ‘.’) and (sr.name <> ‘..’) then
begin
if (sr.attr and FaDirectory) = FaDirectory
then
begin
FileFind(sp+’\'+sr.name,resume);
end
else
begin
// ну тут разные действия с найденым файлом
mainform.label1.caption:=(’начат разбор ‘+sp+’\'+sr.name) ;
…………….
// закончили действия

Application.ProcessMessages; // а вот без этого мы никогда не узнаем что пора поиск
// закончить
end;
end;
if process then found:=findnext(sr);
end;
if not process then
// получили сигнал на остановку сканирования нужно запомнить состояние
begin
save_file_name:=ChangeFileExt(ParamStr(0),save_ext);
if not FileExists(save_file_name) then RecFile:=TFileStream.Create(save_file_name,fmCreate)
else RecFile:=TFileStream.Create(save_file_name,fmOpenReadWrite);
RecFile.Seek(0,soFromEnd);
// заполняем буфер текущим состоянием
buffer.rec_sea.Time :=sr.Time; buffer.rec_sea.Size :=sr.Size ;
buffer.rec_sea.Attr :=sr.Attr ; buffer.rec_sea.Name :=sr.Name ;
buffer.rec_sea.ExcludeAttr :=sr.ExcludeAttr ; buffer.rec_sea.FindHandle :=sr.FindHandle ;
buffer.rec_sea.FindData :=sr.FindData ; buffer.path:=sp; buffer.found:=found;
RecFile.Writebuffer(buffer,sizeof(buffer));
RecFile.Free;
end;
Application.ProcessMessages;
sysutils.FindClose(sr);
end;

Декабрь 12, 2007 — Рубрика: Delphi
Метки: ,