从零开始：如何用纯 C# 开发一款媲美 “Everything” 的文件搜索工具

众所周知，通过读取 USN 日志来搜索文件，比起传统的递归遍历文件夹，效率要高得多。但想要达到像 “Everything” 那样极致的速度，其实并不简单——哪怕只是几十毫秒的延迟，用户体验也可能天差地别。

如今，“Everything” 的界面风格略显经典，某些操作习惯也难以高度自定义。想必很多用户都希望有一款既能极致高效，又完全契合个人使用习惯的搜索工具：比如更灵活的快捷键、更丰富的右键菜单和后续操作联动等。正因如此，我决定重新开发这样一款工具，并将整个开发过程中的思路与遇到的“坑”记录下来。最终代码与实现已完全开源。

一、整体思路

整个项目可分为两大部分：数据处理和UI 交互。

数据处理流程：

•a. 从磁盘缓存中读取文件信息•b. 将数据加载至内存•c. 执行字符串匹配•d. 返回匹配结果

UI 交互流程：

•a. 响应用户输入•b. 触发搜索并获取结果•c. 更新界面显示

二、提升数据处理效率

a. 从磁盘缓存读取文件信息

我们通过读取 USN 日志获取文件信息。每条记录应至少包含：文件索引 ID（FileReferenceNumber, ulong）、父级索引 ID（ParentFileReferenceNumber, ulong）和文件名（含文件夹名称）。注意，USN 并不直接提供完整路径，我们需要根据父级索引逐级拼接出真实路径。

另一个关键是增量更新。USN 能记录文件状态变化（如创建、删除、重命名），通过监听如 USN_REASON_FILE_CREATE | USN_REASON_FILE_DELETE | USN_REASON_RENAME_NEW_NAME 这类事件，可实现高效的数据更新，远胜于传统的文件监控方式。

b. 内存中的搜索策略

最基础的搜索方式是遍历所有字符串，但这样性能远远不够。我尝试了以下方法：

•建立索引机制：采用类似布隆过滤器的结构，使用 ulong 类型做初步筛选，通过预先的"或"运算初筛,实测可提升 2–3 倍搜索速度。

public static ulong TBS(string txt)
 {
     ulong indexValue=0;

     for (int i = 0; i < SCREENCHARNUM; i++)
     {        
         if (txt.Contains(alphbet[i], StringComparison.OrdinalIgnoreCase))
         {
             SetBit(ref indexValue, i);
         }
         else
         {
             ClearBit(ref indexValue, i);
         }
     }
     return indexValue;
 }

•多线程搜索：将数据分组并用多线程并行处理。但在实际测试中（数据量 500W+），由于需频繁加锁同步结果，性能提升微乎其微，反而增加了代码复杂度。•拼音首字母支持：本项目加入了拼音首字母检索功能。由于实现较为直接，也带来了一定的匹配开销。如果去掉该功能，搜索速度还能进一步提升。

c. 返回结果的方式

搜索结果使用定长数组存储，每次搜索只顺序更新前若干条匹配结果的引用和总数量，几乎没有额外开销。

三、优化 UI 响应与渲染

UI 响应设计的重要性不亚于数据处理，甚至各占半壁江山。本项目先后尝试了 WinForms 和 Avalonia 两种 UI 框架，最终选择了支持 AOT 发布的 Avalonia，它在保持相近性能的同时，界面效果更现代。

响应用户输入与执行任务

我们将“用户输入”和“字符串匹配”分别放在不同线程中执行，通过异步信号机制触发或取消搜索任务，坚决避免阻塞 UI 线程。搜索任务运行在一个常驻循环中，避免因反复创建线程带来的开销。

高效更新 UI

面对海量数据的实时展示，虚拟化 UI 是必须的。

•在 WinForms 中，可使用 ListView 的虚拟模式动态生成条目。•在 Avalonia 中，我使用的是 ListBox 的虚拟化方案，并结合 ReactiveUI 框架，将 DataContext 绑定到一个可变长数据模型上。每次搜索结果更新时，通过 IEnumerable 接口延迟生成显示项，实现流畅渲染。

public class DataViewModel<T> : ReactiveObject
 {
     private IList<T> _allData = [];
     private IEnumerable<T> _displayedData = [];
     private int _displayCount = 100;

     public IEnumerable<T> DisplayedData
     {
         get => _displayedData;
         private set => this.RaiseAndSetIfChanged(ref _displayedData, value);
     }

     public int DisplayCount
     {
         get => _displayCount;
         set
         {
             _displayCount = value;
             UpdateDisplayedData();
         }
     }

     public DataViewModel()
     {
     }

     public void Bind(IList<T> _allData)
     {
         if (this._allData != _allData)
         {
             // 生成测试数据（实际中可能从文件或数据库加载）
             this._allData = _allData;
             UpdateDisplayedData();
         }
     }

     private void UpdateDisplayedData()
     {
         // 使用 LINQ 的 Take()，这是惰性求值的，性能很好
         DisplayedData = _allData.Take(DisplayCount);
     }

     // 快速切换到不同数量级
     public void SetDisplayCount(int count)
     {
         if (DisplayCount != count)
         {
             if (count < 0) count = 0;
             DisplayCount = count;
         }
     }

文件路径和图标的获取都是动态完成的（可适当引入缓存）。最初图标采用异步加载，但会出现闪烁现象，后来改为同步获取，效果反而更稳定。

        public string FileName => PathHelper.getfilePath(fileName).ToString();
        public string FilePath => PathHelper.GetPath(this).ToString();

四、额外功能

在此基础上，我们还实现了诸如全局热键、搜索历史记录、自定义右键菜单等扩展功能，进一步提升实用性和个性化程度。

五、结语

如果你对这款工具有任何建议或想法，欢迎随时交流！项目已在 GitHub 完全开源，如果你觉得有用，欢迎点个 Star ⭐️支持一下！ https://github.com/LdotJdot/TDS[1]

References

[1]: https://github.com/LdotJdot/TDS