Linux大文件重定向和管道的效率哪個(gè)更高

這篇文章主要講解了“Linux大文件重定向和管道的效率哪個(gè)更高”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來(lái)研究和學(xué)習(xí)“Linux大文件重定向和管道的效率哪個(gè)更高”吧！

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# 命令1，管道導(dǎo)入 shell> cat huge_dump.sql | MySQL -uroot;
# 命令2，重定向?qū)?nbsp;shell> mysql -uroot < huge_dump.sql;

大家先看一下上面二個(gè)命令，假如huge_dump.sql文件很大，然后猜測(cè)一下哪種導(dǎo)入方式效率會(huì)更高一些?

這個(gè)問(wèn)題挺有意思的，我的第一反應(yīng)是：沒(méi)比較過(guò)，應(yīng)該是一樣的，一個(gè)是cat負(fù)責(zé)打開(kāi)文件，一個(gè)是bash

這種場(chǎng)景在MySQL運(yùn)維操作里面應(yīng)該比較多，所以就花了點(diǎn)時(shí)間做了個(gè)比較和原理上的分析：

我們先構(gòu)造場(chǎng)景：

首先準(zhǔn)備一個(gè)程序b.out來(lái)模擬mysql對(duì)數(shù)據(jù)的消耗：

int main(int argc, char *argv[])   while(fread(buf, sizeof(buf), 1, stdin) > 0);     return 0; }  $  gcc  -o b.out b.c $ ls|./b.out

再來(lái)寫(xiě)個(gè)systemtap腳本用來(lái)方便觀察程序的行為。

$ cat test.stp function should_log(){   return (execname() == "cat" ||       execname() == "b.out" ||       execname() == "bash") ; } probe syscall.open,       syscall.close,       syscall.read,       syscall.write,       syscall.pipe,       syscall.fork,       syscall.execve,       syscall.dup,       syscall.wait4 {   if (!should_log()) next;   printf("%s -> %s\n", thread_indent(0), probefunc()); }   probe kernel.function("pipe_read"),       kernel.function("pipe_readv"),       kernel.function("pipe_write"),       kernel.function("pipe_writev") {   if (!should_log()) next;   printf("%s -> %s: file ino %d\n",  thread_indent(0), probefunc(), __file_ino($filp)); } probe begin { println(":~") }

這個(gè)腳本重點(diǎn)觀察幾個(gè)系統(tǒng)調(diào)用的順序和pipe的讀寫(xiě)情況，然后再準(zhǔn)備個(gè)419M的大文件huge_dump.sql,在我們幾十G內(nèi)存的機(jī)器很容易在內(nèi)存里放下：

$ sudo dd if=/dev/urandom of=huge_dump.sql bs=4096 count=102400 102400+0 records in 102400+0 records out 419430400 bytes (419 MB) copied, 63.9886 seconds, 6.6 MB/s

因?yàn)檫@個(gè)文件是用bufferio寫(xiě)的，所以它的內(nèi)容都cache在pagecahce內(nèi)存里面，不會(huì)涉及到磁盤(pán)。

好了，場(chǎng)景齊全了，我們接著來(lái)比較下二種情況下的速度，第一種管道：

# 第一種管道方式 $ time (cat huge_dump.sql|./b.out)   real    0m0.596s user    0m0.001s sys     0m0.919s   # 第二種重定向方式 $ time (./b.out <huge_dump.sql)   real    0m0.151s user    0m0.000s sys     0m0.147s

從執(zhí)行時(shí)間數(shù)看出來(lái)速度有3倍左右的差別了，第二種明顯快很多。

是不是有點(diǎn)奇怪?好吧我們來(lái)從原來(lái)上面分析下，還是繼續(xù)用數(shù)據(jù)說(shuō)話：

這次準(zhǔn)備個(gè)很小的數(shù)據(jù)文件，方便觀察然后在一個(gè)窗口運(yùn)行stap

$ echo hello > huge_dump.sql $ sudo stap test.stp :~      0 bash(26570): -> sys_read      0 bash(26570): -> sys_read      0 bash(26570): -> sys_write      0 bash(26570): -> sys_read      0 bash(26570): -> sys_write      0 bash(26570): -> sys_close      0 bash(26570): -> sys_pipe      0 bash(26570): -> sys_pipe      0 bash(26570): -> do_fork      0 bash(26570): -> sys_close      0 bash(26570): -> sys_close      0 bash(26570): -> do_fork      0 bash(13775): -> sys_close      0 bash(13775): -> sys_read      0 bash(13775): -> pipe_read: file ino 20906911      0 bash(13775): -> pipe_readv: file ino 20906911      0 bash(13776): -> sys_close      0 bash(13776): -> sys_close      0 bash(13776): -> sys_close      0 bash(13776): -> do_execve      0 bash(26570): -> sys_close      0 bash(26570): -> sys_close      0 bash(26570): -> sys_close      0 bash(13775): -> sys_close      0 bash(26570): -> sys_wait4      0 bash(13775): -> sys_close      0 bash(13775): -> sys_close      0 b.out(13776): -> sys_close      0 b.out(13776): -> sys_close      0 bash(13775): -> do_execve      0 b.out(13776): -> sys_open      0 b.out(13776): -> sys_close      0 b.out(13776): -> sys_open      0 b.out(13776): -> sys_read      0 b.out(13776): -> sys_close      0 cat(13775): -> sys_close      0 cat(13775): -> sys_close      0 b.out(13776): -> sys_read      0 b.out(13776): -> pipe_read: file ino 20906910      0 b.out(13776): -> pipe_readv: file ino 20906910      0 cat(13775): -> sys_open      0 cat(13775): -> sys_close      0 cat(13775): -> sys_open      0 cat(13775): -> sys_read      0 cat(13775): -> sys_close      0 cat(13775): -> sys_open      0 cat(13775): -> sys_close      0 cat(13775): -> sys_open      0 cat(13775): -> sys_read      0 cat(13775): -> sys_write      0 cat(13775): -> pipe_write: file ino 20906910      0 cat(13775): -> pipe_writev: file ino 20906910      0 cat(13775): -> sys_read      0 b.out(13776): -> sys_read      0 b.out(13776): -> pipe_read: file ino 20906910      0 b.out(13776): -> pipe_readv: file ino 20906910      0 cat(13775): -> sys_close      0 cat(13775): -> sys_close      0 bash(26570): -> sys_wait4      0 bash(26570): -> sys_close      0 bash(26570): -> sys_wait4      0 bash(26570): -> sys_write

stap在收集數(shù)據(jù)了，我們?cè)诹硗庖粋€(gè)窗口運(yùn)行管道的情況：

$ cat huge_dump.sql|./b.out

我們從systemtap的日志可以看出：

  • bash fork了2個(gè)進(jìn)程。

  • 然后execve分別運(yùn)行cat 和 b.out進(jìn)程, 這二個(gè)進(jìn)程用pipe通信。

  • 數(shù)據(jù)從由cat從 huge_dump.sql讀出，寫(xiě)到pipe,然后b.out從pipe讀出處理。

那么再看下命令2重定向的情況：

$ ./b.out < huge_dump.sql   stap輸出：       0 bash(26570): -> sys_read      0 bash(26570): -> sys_read      0 bash(26570): -> sys_write      0 bash(26570): -> sys_read      0 bash(26570): -> sys_write      0 bash(26570): -> sys_close      0 bash(26570): -> sys_pipe      0 bash(26570): -> do_fork      0 bash(28926): -> sys_close      0 bash(28926): -> sys_read      0 bash(28926): -> pipe_read: file ino 20920902      0 bash(28926): -> pipe_readv: file ino 20920902      0 bash(26570): -> sys_close      0 bash(26570): -> sys_close      0 bash(26570): -> sys_wait4      0 bash(28926): -> sys_close      0 bash(28926): -> sys_open      0 bash(28926): -> sys_close      0 bash(28926): -> do_execve      0 b.out(28926): -> sys_close      0 b.out(28926): -> sys_close      0 b.out(28926): -> sys_open      0 b.out(28926): -> sys_close      0 b.out(28926): -> sys_open      0 b.out(28926): -> sys_read      0 b.out(28926): -> sys_close      0 b.out(28926): -> sys_read      0 b.out(28926): -> sys_read      0 bash(26570): -> sys_wait4      0 bash(26570): -> sys_write      0 bash(26570): -> sys_read

  • bash fork了一個(gè)進(jìn)程，打開(kāi)數(shù)據(jù)文件。

  • 然后把文件句柄搞到0句柄上，這個(gè)進(jìn)程execve運(yùn)行b.out。

  • 然后b.out直接讀取數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在就非常清楚為什么二種場(chǎng)景速度有3倍的差別：

  • 命令1，管道方式： 讀二次，寫(xiě)一次,外加一個(gè)進(jìn)程上下文切換。

  • 命令2，重定向方式：只讀一次。

結(jié)論：Linux下大文件重定向效率更高。

感謝各位的閱讀，以上就是“Linux大文件重定向和管道的效率哪個(gè)更高”的內(nèi)容了，經(jīng)過(guò)本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)Linux大文件重定向和管道的效率哪個(gè)更高這一問(wèn)題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！

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