图库性能优化记录

2026-09-10，arm64 Mac / macOS 26.6.2。本次针对原生后端的图库响应与缓存写入开销，未改变 FIT 显示算法。

改动

图库扫描完成时单独保存不带 SUB 明细的摘要。首页命中缓存时只复制摘要，不再复制、计算评分并丢弃全库的 SUB 明细。
单个目标的 SUB 接口只取该目标的明细，再应用当前评分和标签。后台 R2 仍可取得完整数据。
缓存写入在事务中增量维护记录数与占用，超过 2 GiB 才按访问时间淘汰旧记录；不再每写一条记录就执行全表窗口聚合。用 SQLite data_version 检测其他 App/CLI 连接的提交，变化后重新统计，保留旧缓存表格式。
复用设备名称解析的正则表达式，减少逐文件构造开销。

图库仍按原有 20 秒有效期和手动刷新规则扫描；SUB 日期、设备、滤镜和文件统计保持完整。后台预览缓存建立仍跳过 SUB，打开 SUB 图片时按需解析。没有以放宽缓存容量限制、减少图库内容或延长数据过期时间换取速度。

合成图库对照

20 个目标、60 张成片、6,000 张 SUB。每个版本使用独立临时图库和空应用缓存，文件页由写入测试文件预热；这是软件开销测试，不是机械硬盘冷读测试。首次扫描和强制重扫各测一次，命中缓存的接口取 9 次中位数，并发请求为同时发起 8 次。

测量	优化前	优化后
空应用缓存首次图库扫描	7,237.16 ms	1,163.23 ms
头信息已有缓存时强制重扫	379.88 ms	370.18 ms
图库缓存命中	13.68 ms	0.54 ms
单目标 SUB 详情（300 帧）	14.24 ms	1.23 ms
缓存状态读取	0.38 ms	0.21 ms
8 个并发图库请求的中位数	54.71 ms	1.65 ms
并发请求后进程常驻内存快照	88,464 KiB	61,312 KiB

返回内容仍包含 60 张成片、6,000 张 SUB 的完整分组统计，首页响应均为 40,517 字节。内存数据是同一阶段的快照，不是峰值测量。

真实图库与 FIT 预览

对现有 9,219 个文件（其中 SUB 9,108 个）的图库，只读取 API，未清空用户缓存或改动照片。图库缓存命中请求由 22.84 / 22.59 ms 降至 1.35 / 1.30 / 1.11 / 1.00 ms，约从 23 ms 降至 1.2 ms。一次重扫样本为 632.48 → 563.22 ms；此路径仍需要访问磁盘和文件元数据，不应套用缓存命中请求的加速比。

另交替运行优化前后各 5 轮独立的 1920×1080 RGB float32 合成 FIT 测试，排除单次计时波动。每轮 CLI 渲染取 3 次中位数，最终再取 5 轮中位数：

测量	优化前	优化后
CLI 渲染，含启动和 PNG 写盘	16.77 ms	16.72 ms
空应用缓存首次 HTTP 预览	107.53 ms	107.30 ms
内存命中 HTTP 预览	0.26 ms	0.28 ms

预览性能基本持平，本次收益主要在图库和大量缓存记录的维护。当前 App 已显示 34 个目标；页面搜索、M 31 的 SUB 分组及图片预览通过实际界面检查。

复测与正确性

./script/build_native.sh
python3 tests/benchmark_library.py
python3 tests/benchmark_native.py
python3 -m unittest discover -s tests -v
node tests/test_gallery.cjs

图库基准可传 --binary /path/to/astrolibrary 对比另一个自行保留的构建，也可用 --frames 12000 改变 SUB 规模。历史对照程序和临时测量文件已清理；原始汇总数据与两个构建的 SHA-256 保留在 library-performance.json。当前脚本仍可复测当前版本，复现历史版本间对比则需要对应源码或二进制。

上述结果是该日期的历史测量，不代表当前机器的实测值。回归覆盖包含跨连接缓存统计、同键替换、容量淘汰、清空和目标详情评分一致性；当前测试与打包检查入口见开发文档。

Python 到 C++ 的历史渲染对照

同为 2026-09-10、arm64 Mac / macOS 26.6.2，使用 1920×1080 RGB float32 合成 FIT（24,886,080 字节），输出 960×540 预览。预热系统文件页后取 3 次中位数；C++ 包含进程启动和 PNG 写盘，Python 是进程内调用。

测量	耗时
Python 解码、显示和 PNG	915.07 ms
C++ 解码、显示和 PNG，含启动/写盘	15.91 ms
C++ FIT 解码阶段	4.07 ms
原生 HTTP 首次预览，App 缓存为空	100.79 ms
原生 HTTP 内存命中，10 次中位数	0.25 ms

该合成样本的渲染约快 57.5 倍，输出像素一致；它不是机械硬盘冷读或整库扫描的加速比。原始结果见 native-benchmark.json。旧业务实现已移除，tests/benchmark_native.py 只复测当前 C++ 渲染/缓存及 CLI/HTTP 输出一致性，不重新计算 Python 对照。

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