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C# 文件系统的IO路径持久性 C#fsync和fdatasync的区别和使用场景

星降

星降

发布时间:2026-02-26 10:05:45

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来源于php中文网

原创

调用 filestream.flush(true) 可触发 windows 的 flushfilebuffers 实现强制落盘,但需配合 fileoptions.writethrough 打开文件;跨平台需 p/invoke 调用 fsync/fdatasync,且须关闭硬件写缓存。

c# 文件系统的io路径持久性 c#fsync和fdatasync的区别和使用场景

Windows 下 C# 写文件后数据还在缓存里,怎么强制刷到磁盘?

Windows 没有 fdatasync,也没有直接暴露 fsync 的 .NET API。.NET 的 FileStream 默认走系统缓存,Flush() 只刷托管缓冲区,不保证落盘;Flush(true) 才调用 FlushFileBuffers(等价于 fsync 行为),但仅对同步打开的句柄有效。

  • FileStream 构造时必须传 FileOptions.WriteThroughFileOptions.NoBuffering,否则 Flush(true) 可能静默失效
  • FileOptions.WriteThrough 禁用系统页缓存,每次写都直通磁盘(慢但可靠);NoBuffering 要求偏移和长度对齐 512 字节,且需手动管理内存,一般不用
  • 如果用 StreamWriter 包裹 FileStream,记得关掉它的内部缓冲:new StreamWriter(fs, Encoding.UTF8, bufferSize: 1) 或写完立刻 sw.Flush()

.NET 6+ 的 FileStream.FlushAsync(true) 真的等价于 fsync 吗?

是,但只在 Windows 上生效;Linux/macOS 下 FlushAsync(true) 目前被忽略(.NET Runtime issue #40179),实际行为等同于 FlushAsync() —— 只刷托管缓冲区,不触发 fdatasyncfsync

  • 跨平台强持久性需求,不能依赖 FlushAsync(true),得自己 P/Invoke fsync(Linux)或 FlushFileBuffers(Windows)
  • Linux 下 fdatasyncfsync 快,它只刷数据块不刷元数据(如 mtime),适合日志类场景;C# 需通过 libc 调用,且文件描述符得从 FileStream.SafeFileHandle.DangerousGetHandle() 提取
  • 注意:.NET 的 FileStream 在 Linux 上默认用 O_SYNC 吗?不,它默认仍是缓存模式,除非显式传 FileOptions.WriteThrough(但该 flag 在 Linux 上被忽略)

为什么调用了 Flush(true) 还丢数据?

常见原因不是 .NET 层没做,而是底层硬件或驱动把“已确认写入”的信号提前返回了——比如 SSD 的写缓存、RAID 卡电池后备缓存(BBU)、甚至主板南桥的 SATA 缓存。这些层不认 FlushFileBuffers,需要额外配置关闭。

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  • 检查磁盘是否启用了写缓存:fsutil behavior query disablelastaccess 不相关,正确命令是 diskpart → select disk X → attributes disk,看 “Current Read-only State” 和 “Write Cache Enabled”
  • 企业级存储常默认开写缓存,且 BBU 未就绪时可能静默禁用掉 FlushFileBuffers 效果
  • 最稳妥的做法是:关键数据写完后,不仅 Flush(true),再补一次 File.GetLastWriteTimeUtc(path) 强制触发一次小读(间接让内核确认文件状态),虽 hack 但对某些旧驱动有效

MemoryMappedFile 做持久化,还需要 fsync 吗?

需要,而且更隐蔽。内存映射本身绕过 .NET 缓冲,但依然经过系统页缓存;MemoryMappedViewAccessor.Flush() 只保证修改进入系统缓存,不落盘。

  • 必须在 Unmap 前调用 Flush(),且该 Flush() 对应的是 FlushViewOfFile,仍不是 fsync
  • 最终落盘依赖底层文件句柄是否被 FlushFileBuffers 刷过——所以得保留原始 FileStreamSafeFileHandle,映射完再单独刷一次
  • 别信文档里 “view changes are automatically written back” 的说法,那是指写回系统缓存,不是磁盘

真正难的不是调哪个 API,而是分清「缓存层级」:.NET 缓冲区 → OS 页缓存 → 存储控制器缓存 → 介质缓存。每一层都有自己的刷新语义,漏一层,数据就可能留在某处不动。生产环境里,光靠代码很难 100% 保证,得配合磁盘策略、RAID 设置、甚至 UPS 掉电保护一起看。

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