Linux大文件重定向和管道的效率哪個更高

這篇文章主要講解了“Linux大文件重定向和管道的效率哪個更高”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Linux大文件重定向和管道的效率哪個更高”吧！

# 命令1，管道導入 shell> cat huge_dump.sql | mysql -uroot;

# 命令2，重定向導入 shell> mysql -uroot < huge_dump.sql;

大家先看一下上面二個命令，假如huge_dump.sql文件很大，然后猜測一下哪種導入方式效率會更高一些?

這個問題挺有意思的，我的第一反應是：沒比較過，應該是一樣的，一個是cat負責打開文件，一個是bash

這種場景在MySQL運維操作里面應該比較多，所以就花了點時間做了個比較和原理上的分析：

我們先構造場景：

首先準備一個程序b.out來模擬mysql對數據的消耗：

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

再來寫個systemtap腳本用來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(":~") }

這個腳本重點觀察幾個系統調用的順序和pipe的讀寫情況，然后再準備個419M的大文件huge_dump.sql,在我們幾十G內存的機器很容易在內存里放下：

$ 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

因為這個文件是用bufferio寫的，所以它的內容都cache在pagecahce內存里面，不會涉及到磁盤。

好了，場景齊全了，我們接著來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

從執行時間數看出來速度有3倍左右的差別了，第二種明顯快很多。

是不是有點奇怪?好吧我們來從原來上面分析下，還是繼續用數據說話：

這次準備個很小的數據文件，方便觀察然后在一個窗口運行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在收集數據了，我們在另外一個窗口運行管道的情況：

$ cat huge_dump.sql|./b.out

我們從systemtap的日志可以看出：

• bash fork了2個進程。

• 然后execve分別運行cat 和 b.out進程, 這二個進程用pipe通信。

• 數據從由cat從 huge_dump.sql讀出，寫到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了一個進程，打開數據文件。

• 然后把文件句柄搞到0句柄上，這個進程execve運行b.out。

• 然后b.out直接讀取數據。

現在就非常清楚為什么二種場景速度有3倍的差別：

• 命令1，管道方式： 讀二次，寫一次,外加一個進程上下文切換。

• 命令2，重定向方式：只讀一次。

結論：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更高”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對Linux大文件重定向和管道的效率哪個更高這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！