C# 隔離儲存區與記憶體對應檔：輕量資料持久化與高效能檔案存取實作

隔離儲存區 - 使用者層級的安全儲存空間

隔離儲存區提供以組件/網域/使用者為範圍的虛擬檔案系統，無需管理實體路徑、權限自動隔離，適合儲存使用者偏好設定、暫存資料、小型本地快取。資料實際儲存在 %LocalAppData%\IsolatedStorage 下，自動處理跨使用者隔離。

基本讀寫範例

static void UserIsolationFile() {
    // 取得當前應用程式域的隔離存放區
    using (var store = IsolatedStorageFile.GetUserStoreForDomain()) {
        // 寫入
        using (var stream = new IsolatedStorageFileStream("storagefile.txt", FileMode.Create, FileAccess.Write, store))
        using (var writer = new StreamWriter(stream)) {
            writer.WriteLine("You are dead!");
        }

        // 列舉檔案
        string[] files = store.GetFileNames("storagefile.txt");
        foreach (var file in files) {
            // 讀取
            using (var stream = new IsolatedStorageFileStream(file, FileMode.Open, store))
            using (var reader = new StreamReader(stream)) {
                Console.WriteLine(reader.ReadToEnd());
            }
        }
    }
    Console.ReadKey();
}

記憶體對應檔 - 大檔案隨機存取的高效能選擇

MemoryMappedFile 將檔案內容映射至進程虛擬記憶體，透過指標直接讀寫，避免繼續的 Read/Write 系統呼叫開銷。適用於：大型日誌檔分析、共享記憶體進程間通訊 (IPC)、隨機存取巨大資料集。作業系統自動處理分頁調度，只載入被存取的頁面。

建立與存取範例

static void MappingMemory() {
    // 建立 1MB 對應檔
    using (var mmf = MemoryMappedFile.CreateFromFile(
        @"d:\mappingmemory.txt", FileMode.Create, "fileHandle", 1024 * 1024)) {

        string valueToWrite = "Written to the mapped-memory file on " + DateTime.Now;
        var accessor = mmf.CreateViewAccessor();

        // 寫入位元組陣列
        byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes(valueToWrite);
        accessor.WriteArray(0, data, 0, data.Length);

        // 讀回驗證
        var readOut = new byte[data.Length];
        accessor.ReadArray(0, readOut, 0, readOut.Length);
        Console.WriteLine("The data is: " + Encoding.ASCII.GetString(readOut));
    }
    Console.ReadKey();
}

進階用法：跨進程共享記憶體

// 進程 A 建立具名共享記憶體
using (var mmf = MemoryMappedFile.CreateNew("SharedData", 4096)) {
    using (var accessor = mmf.CreateViewAccessor()) {
        accessor.Write(0, 12345);
        Console.WriteLine("Process A wrote 12345. Press any key to exit...");
        Console.ReadKey();
    }
}

// 進程 B 開啟同名共享記憶體
using (var mmf = MemoryMappedFile.OpenExisting("SharedData")) {
    using (var accessor = mmf.CreateViewAccessor()) {
        int value = accessor.ReadInt32(0);
        Console.WriteLine("Process B read: " + value);
    }
}

效能比較與選擇指南

最佳實務建議

• 隔離儲存區：僅儲存非敏感、可重建的使用者設定；避免儲存大量資料影響登入速度。
• 記憶體對應檔：搭配 ViewAccessor.SafeMemoryMappedViewHandle 進行非結構化資料存取；大檔案分段建立 View (CreateViewAccessor(offset, size)) 降低虛擬記憶體壓力。
• 錯誤處理：IsolatedStorageException、IOException (磁碟滿)、UnauthorizedAccessException 皆需捕捉處理。