PHP实现超低内存遍历目录文件和读取文件

前言

主要解决这么几个问题:

PHP 如何使用超低内存快速遍历数以万计的目录文件?

PHP 如何使用超低内存快速读取几百 MB 甚至是 GB 级文件?

遍历目录文件

网上关于这个方法的实现大多示例代码是 glob 或者 opendir + readdir 组合,在目录文件不多的情况下是没问题的,但文件一多就有问题了(这里是指封装成函数统一返回一个数组的时候),过大的数组会要求使用超大内存,不仅导致速度慢,而且内存不足的时候直接就崩溃了。

<?php

function glob2foreach($path, $include_dirs=false) {
    $path = rtrim($path, '/*');
    if (is_readable($path)) {
        $dh = opendir($path);
        while (($file = readdir($dh)) !== false) {
            if (substr($file, 0, 1) == '.')
                continue;
            $rfile = "{$path}/{$file}";
            if (is_dir($rfile)) {
                $sub = glob2foreach($rfile, $include_dirs);
                while ($sub->valid()) {
                    yield $sub->current();
                    $sub->next();
                }
                if ($include_dirs)
                    yield $rfile;
            } else {
                yield $rfile;
            }
        }
        closedir($dh);
    }
}

// 使用
$glob = glob2foreach('/var/www');
while ($glob->valid()) {
    
    // 当前文件
    $filename = $glob->current();
    
    // 这个就是包括路径在内的完整文件名了
    // echo $filename;

    // 指向下一个,不能少
    $glob->next();
}

yield 返回的是生成器对象,并没有立即生成数组,所以目录下文件再多也不会出现巨无霸数组的情况,内存消耗是低到可以忽略不计的几十 kb 级别,时间消耗也几乎只有循环消耗。

读取文本文件

读取文本文件的情况跟遍历目录文件其实类似,网上教程基本上都是使用 file_get_contents 读到内存里或者 fopen + feof + fgetc 组合即读即用,处理小文件的时候没问题,但是处理大文件就有内存不足等问题了,用 file_get_contents 去读几百 MB 的文件几乎就是自杀。

这个问题的正确处理方法同样和 yield 关键字有关,通过 yield 逐行处理,或者 SplFileObject 从指定位置读取。

逐行读取整个文件:

<?php
function read_file($path) {
    if ($handle = fopen($path, 'r')) {
        while (! feof($handle)) {
            yield trim(fgets($handle));
        }
        fclose($handle);
    }
}
// 使用
$glob = read_file('/var/www/hello.txt');
while ($glob->valid()) {
    
    // 当前行文本
    $line = $glob->current();
    
    // 逐行处理数据
    // $line

    // 指向下一个,不能少
    $glob->next();
}

通过 yield 逐行读取文件,具体使用多少内存取决于每一行的数据量有多大,如果是每行只有几百字节的日志文件,即使这个文件超过 100M,占用内存也只是 KB 级别。

但很多时候我们并不需要一次性读完整个文件,比如当我们想分页读取一个 1G 大小的日志文件的时候,可能想第一页读取前面 1000 行,第二页读取第 1000 行到 2000 行,这时候就不能用上面的方法了,因为那方法虽然占用内存低,但是数以万计的循环是需要消耗时间的。

这时候,就改用 SplFileObject 处理,SplFileObject 可以从指定行数开始读取。下面例子是写入数组返回,可以根据自己业务决定要不要写入数组。

<?php

function read_file2arr($path, $count, $offset=0) {

    $arr = array();
    if (! is_readable($path))
        return $arr;

    $fp = new SplFileObject($path, 'r');
    
    // 定位到指定的行数开始读
    if ($offset)
        $fp->seek($offset); 

    $i = 0;
    
    while (! $fp->eof()) {
        
        // 必须放在开头
        $i++;
        
        // 只读 $count 这么多行
        if ($i > $count)
            break;
        
        $line = $fp->current();
        $line = trim($line);

        $arr[] = $line;

        // 指向下一个,不能少
        $fp->next();
    }
    
    return $arr;
}

以上所说的都是文件巨大但是每一行数据量都很小的情况,有时候情况不是这样,有时候是一行数据也有上百 MB,那这该怎么处理呢?

如果是这种情况,那就要看具体业务了,SplFileObject 是可以通过 fseek 定位到字符位置(注意,跟 seek 定位到行数不一样),然后通过 fread 读取指定长度的字符。

也就是说通过 fseek 和 fread 是可以实现分段读取一个超长字符串的,也就是可以实现超低内存处理,但是具体要怎么做还是得看具体业务要求允许你怎么做。

复制大文件

顺便说下 PHP 复制文件,复制小文件用 copy 函数是没问题的,复制大文件的话还是用数据流好,例子如下:

<?php

function copy_file($path, $to_file) {

    if (! is_readable($path))
        return false;

    if(! is_dir(dirname($to_file)))
        @mkdir(dirname($to_file).'/', 0747, TRUE);
    
    if (
        ($handle1 = fopen($path, 'r')) 
        && ($handle2 = fopen($to_file, 'w'))
    ) {

        stream_copy_to_stream($handle1, $handle2);

        fclose($handle1);
        fclose($handle2);
    }
}
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THE END
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