这个项目代码的主要目的是为了实现和展示哈希树查找算法(详见知乎:https://zhuanlan.zhihu.com/p/290832847 或者CSDN:https://blog.csdn.net/weixin_42574918/article/details/109718660 )。该项目的多数代码由原来的Java代码移植至C#(Visual Studio)。由于两种语言所面对的平台和环境不同,相应地做了不少修改和调整。
项目SimpleTeam中的主要目录及其部分代码文件说明:
#(1)Case目录
这里主要是一些测试用的例程。除了检测和验证的代码的正确性和效率,也相当于展示项目代码基本功能的例程。
DataFileOperatorCase.cs:主要展示了基础的存储页分配和释放,以及数据增删功能。
EndianCase.cs:主要展示了编码字节序的功能,包括:Little Endian(主机序)和Big Endian(网络序)。
IndexFileOperatorCase.cs:主要展示了基于文件操作的HashTree查找算法。
LogCase.cs:展示了项目有关日志的基本功能。
PropertiesContainerCase.cs:展示了属性值容器的基本功能。
QueueFileOperator.cs:展示了队列数据存储操作的基本功能。
SimpleHashCase.cs:展示了基于纯内存对象的哈系树查找算法。
SimpleListContainerCase.cs:展示了基于纯内存对象的双向循环链表算法。
StringBinCase.cs:展示了不同类型的字符串(ToString、StringBuilder、RecycledString、LogString)对象在使用时间消耗上的差异。
SystemTimeCase.cs:展示了项目自定义时间体系的基本功能。
#(2)Constant目录
这里主要是一些系统常量的定义。这里面有一些常量定义和MMS-WAP协议相关。
Prime.cs:定义了质数的基本算法,包括求取余数函数GetRemainder,小于1024的质数表,小于256的互质数表(用于哈希树查找算法)。
#(3)Container目录
这里主要是定义了数据容器,及其相关算法操作。
File目录:基于文件操作的一些算法的实现。
Hash目录:基于纯内存对象的哈系数查找算法的具体实现。
List目录:基于纯内存对象的双向循环链表算法的具体实现。
Properties目录:基于Hashtable的属性容器的具体实现。
Queue目录:基于纯内存对象的双向循环链表队列的具体实现。
KeyElements.cs:key-value元素的基本定义。
SimpleContainer.cs:简单容器的基本定义。
SimpleElement.cs:简单元素的基本定义。
#(4)Function目录
一些常用零散的函数功能。
BigEndian.cs;按照网络序,将一些常见数据类型转换成字节数组,或者从字节数组转换成常用数据类型。
Comparer.cs:对字符串和字节数组进行数据比较,可以允许输入参数为null。
DecimalFormat.cs:将数字字符串解析成常用数据类型。
Even.cs:偶数判定。
HexFormat:将常用数据类型转换成16进制字节格式,或者从16进制字节格式转换成常用数据类型。
LittleEndian.cs;按照主机序,将一些常见数据类型转换成字节数组,或者从字节数组转换成常用数据类型。
Odd.cs:奇数判定。
SimpleHash.cs:求取字符串或者字节数组的哈希值(非MD5)算法。
SimpleRandom.cs:求取常用伪随机变量。使用了唯一的伪随机变量,该变量会随时间不同,而给予不同的初始值。
(5)IO目录
定义了一些常用的IO操作。【该功能尚未完善】
SimpleBuffer.cs:一个抽象的Buffer类。在Java中,由于NewIO的引入,导致有三种Buffer:原有的byte[],Direct内存和内存映射。这里为了保证兼容性,而保留了这个定义,以兼容将来可能的其他Buffer类型。
ByteBuffer.cs:C#中的SimpleBuffer抽象类的具体实现。
Printer.cs:一个打印工具函数。主要用于输出多行文本。虽然其中有三个函数,但是仅有一个函数在C#中效率表现最佳。其余两个为了兼容性,而保留在代码中。
(6)Log目录
定义了系统日志的实现模块。该模块还定义了可回收字符串的机制,以兼容其他模块。
(7)Time目录
定义了系统的常用时间常量。
Java系统中所使用的是以毫秒为基础,而C#系统中所使用的是以纳秒(Tick)为基础。此目录的功能主要是为了兼容一些常量的变换,方便后续迁移代码。
SimpleTime.cs:兼具Java中的Time和Calendar的作用。
(1)时间操作上,频繁获取当前时间是很消耗系统资源的。因此在Log模块中,采用了由定时器负责每间隔1秒刷新一下时间。
(2)Java的参数是可以配置为null的。而C#中,有不允许null的提示,而且这种警告还不少。这些警告,又不能完全忽视和屏蔽。因此只能视实际需求情况来定义。
(3)在Java中,通过回收和再次使用已创建的对象,可以提升一定的程序效率。而在C#中,这种操作反而会使得性能下降。提升效率的最直接办法就是用完即抛。在C#中回收和重用反而导致性能严重下降。
(4)哈希数查找算法中,绝大部分算法时间均在求取余数上。可执行代码,在Java和C#上的表现也差异较大。
哈希树查找算法在Java上的表现与内置的Hashtable效率相差不算太大。但是在C#上,两者差异非常明显。因此,这里的哈希树查找算法仅作为一种算法进行实现和研究用。
另外,为了使得内存消耗控制在一定范围内,HasChild函数也必须调用。而HasChild函数在CPU消耗上排第二,仅在GetRemainder函数之后。
(5)在Printer中,PrintMultiline函数可以输出多行至文件中。该函数中单个字符直接输出的方式,居然比先输出到string,再写入文件要快。
(6)在C#中,使用内存映射操作超大文件(>4GB)的速度的确要高于Java。在设备内存充足的情况下,C#基于内存映射的随机读写效率远高于Java。根据之前的测试结果,Java在文件超过2GB之后,即使使用内存映射文件访问,读写速度也下降得非常厉害。
给作者捐赠:
