好的,我来帮你整理一份从零开始用纯 C# 开发媲美 “Everything” 文件搜索工具的完整教程/指南,内容覆盖思路、架构、核心技术实现、性能优化和界面开发,手把手带你入门。


从零开始:用 C# 开发媲美 “Everything” 的文件搜索工具


第一章:项目概述

1.1 工具目标

  • 快速搜索本地文件与文件夹
  • 支持模糊匹配、正则表达式
  • 类似 “Everything”,以极快速度展示搜索结果
  • 轻量、可扩展、UI 简洁

1.2 核心挑战

  • 高速扫描大量文件(百万级目录)
  • 实时索引与搜索
  • 内存占用优化
  • GUI 界面友好

1.3 技术选型

技术说明
C# (.NET 6/7)核心开发语言
WPF / WinForms图形界面
SQLite / 自定义索引文件索引存储
异步 & 多线程提升搜索性能

第二章:项目架构设计

2.1 模块划分

  1. 文件扫描模块
    • 遍历硬盘目录
    • 获取文件基本信息(路径、名称、大小、时间等)
  2. 索引模块
    • 将文件信息存入数据库或内存索引
    • 支持增量更新
  3. 搜索模块
    • 输入关键词即可快速查询
    • 支持模糊匹配和正则匹配
  4. UI 界面模块
    • 搜索框 + 结果列表
    • 支持文件操作(打开、复制路径、删除等)

2.2 数据结构设计

  • 文件信息类
public class FileItem
{
    public string FullPath { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public long Size { get; set; }
    public DateTime LastModified { get; set; }
}

  • 索引存储
    • 可用 SQLite 或 LiteDB 进行持久化
    • 内存索引可用 Dictionary / Trie 提升搜索速度

第三章:文件扫描模块

3.1 遍历文件系统

using System.IO;

public static List<FileItem> ScanDirectory(string rootPath)
{
    var files = new List<FileItem>();
    try
    {
        foreach (var file in Directory.GetFiles(rootPath))
        {
            var info = new FileInfo(file);
            files.Add(new FileItem
            {
                FullPath = info.FullName,
                Name = info.Name,
                Size = info.Length,
                LastModified = info.LastWriteTime
            });
        }

        foreach (var dir in Directory.GetDirectories(rootPath))
        {
            files.AddRange(ScanDirectory(dir)); // 递归遍历
        }
    }
    catch { /* 忽略权限异常 */ }

    return files;
}

3.2 性能优化

  • 使用 多线程 / Task 并行扫描
  • 使用 Directory.EnumerateFiles 代替 GetFiles(节省内存)
  • 排除系统保护目录减少异常

第四章:索引模块

4.1 内存索引(Dictionary / Trie)

  • Dictionary 快速查找
Dictionary<string, FileItem> fileIndex = new Dictionary<string, FileItem>();
foreach (var file in files)
{
    fileIndex[file.Name.ToLower()] = file;
}

  • Trie 树(前缀搜索)
public class TrieNode
{
    public Dictionary<char, TrieNode> Children = new();
    public List<FileItem> Files = new();
}

4.2 持久化索引

  • SQLite 存储文件信息,方便下次启动加载
  • 建立索引表:
CREATE TABLE FileIndex(
    Id INTEGER PRIMARY KEY,
    Name TEXT,
    FullPath TEXT,
    Size INTEGER,
    LastModified TEXT
);
CREATE INDEX idx_name ON FileIndex(Name);

  • 插入数据:
using (var cmd = new SQLiteCommand(conn))
{
    cmd.CommandText = "INSERT INTO FileIndex(Name, FullPath, Size, LastModified) VALUES(@name,@path,@size,@time)";
    cmd.Parameters.AddWithValue("@name", file.Name);
    ...
    cmd.ExecuteNonQuery();
}


第五章:搜索模块

5.1 精确匹配

var query = "example.txt".ToLower();
var result = fileIndex.ContainsKey(query) ? new List<FileItem>{ fileIndex[query] } : new List<FileItem>();

5.2 模糊匹配

var keyword = "test";
var results = fileIndex.Values.Where(f => f.Name.ToLower().Contains(keyword.ToLower())).ToList();

5.3 正则匹配

using System.Text.RegularExpressions;

var pattern = @"^test.*\.txt$";
var results = fileIndex.Values.Where(f => Regex.IsMatch(f.Name, pattern, RegexOptions.IgnoreCase)).ToList();

5.4 性能优化

  • 使用 并行 LINQ (PLINQ)
  • 使用 前缀索引 + 哈希表 快速定位

第六章:UI 界面模块

6.1 WPF 搜索界面示例

<Window x:Class="FileSearch.MainWindow" ...>
    <Grid>
        <TextBox Name="txtSearch" Width="300" Height="30" />
        <Button Content="搜索" Width="80" Height="30" Click="OnSearchClick" />
        <ListView Name="lvResults" />
    </Grid>
</Window>

private void OnSearchClick(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    string keyword = txtSearch.Text;
    var results = fileIndex.Values.Where(f => f.Name.Contains(keyword)).ToList();
    lvResults.ItemsSource = results;
}

6.2 功能扩展

  • 双击打开文件
  • 右键菜单(复制路径、删除、属性)
  • 实时搜索(输入即查询)

第七章:性能优化与增强

  1. 增量更新索引
    • 使用 FileSystemWatcher 监控目录变化
  2. 多线程异步搜索
    • 避免 UI 阻塞
  3. 内存优化
    • 仅存储必要字段
    • 对大量文件可使用磁盘索引 + 内存缓存
  4. 搜索算法优化
    • Trie 树 + 哈希表结合
    • 支持前缀搜索、通配符搜索

第八章:总结与实践建议

  • 文件搜索核心 = 快速索引 + 高性能查询
  • C# 提供丰富工具:
    • Directory.EnumerateFiles 遍历文件
    • LINQ / PLINQ 搜索
    • SQLite / LiteDB 持久化索引
    • WPF/WinForms 构建界面
  • 逐步优化:
    1. 先实现基础扫描和搜索
    2. 增加模糊匹配和正则支持
    3. 加入 UI 和异步搜索
    4. 增量索引与性能优化