C# 编程 10

第 15 章 文件和流 文件和流

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到目前为止，我在本书中展示的大部分技术都是围绕对象和变量中的信息展开的。这种状态存储在特定进程的内存中，但要发挥作用，程序必须与更广阔的世界进行交互。这可以通过用户界面框架来实现，但有一种特殊的抽象可以用于与外部世界的多种交互：流。

流在计算机中的应用非常广泛，毫无疑问，您对它已经非常熟悉了。.NET 流与大多数其他编程系统中的流基本相同：它只是一个字节序列。这使得流成为许多常见功能的有用抽象，如磁盘上的文件或 HTTP 响应的正文。控制台应用程序使用流来表示其输入和输出。如果以交互方式运行这样的程序，用户在键盘上输入的文本就会成为程序的输入流，而程序写入输出流的任何内容都会显示在屏幕上。不过，程序并不一定知道它的输入或输出是什么类型的--你可以通过控制台程序重定向这些流。例如，输入流可能是磁盘上的文件内容，也可能是其他程序的输出。

备注

并非所有 I/O API 都是基于流的。例如，除了输入流外，Console 类还提供了一个ReadKey 方法，该方法可提供按下哪个键的确切信息，但只有当输入来自键盘时，该方法才会起作用。因此，虽然你可以编写不关心输入是来自交互式输入还是文件输入的程序，但有些程序还是比较挑剔的。

流应用程序接口提供的是原始字节数据。不过，也可以在不同的层次上工作。例如，有一些面向文本的 API 可以封装底层流，因此您可以处理字符或字符串，而不是原始字节。此外，还有各种序列化机制，可以将 .NET 对象转换为流表示，之后再将其转换为对象，这样就可以持久保存对象的状态，或通过 Network+ 发送该状态。稍后我将介绍这些更高级别的 API，但首先让我们来看看流抽象本身。

溪流类

Stream 类定义在 命名空间中。它是一个抽象基类，具体派生类型（如 或 ）代表特定类型的流。System.IO FileStream GZipStream 例 15-1显示了 类最重要的三个成员。它还有其他几个成员，但这些是抽象的核心。(稍后您将看到， 和 也有异步版本。.NET Core 3.1 和 .NET 还提供了重载，可以使用Stream Read Write第 18 章中描述的跨类型之一来代替数组。 本节中有关这些方法的所有内容也适用于异步和基于 span 的形式（参见第 18 章）。

例 15-1. 最重要的成员Stream

public abstract int Read(byte[] buffer, int offset, int count);
public abstract void Write(byte[] buffer, int offset, int count);
public abstract long Position { get; set; }

有些数据流是只读的。例如，当控制台应用程序的输入流代表键盘或其他程序的输出时，程序就无法向该输入流写入任何内容。(为了保持一致性，即使使用输入重定向来运行以文件为输入的控制台程序，输入流也将是只读的）。有些流是只写的，例如控制台应用程序的输出流。如果在只写数据流上调用Read 或在只读数据流上调用Write ，这些方法都会抛出NotSupportedException 。

提示

Stream 类定义了各种bool 属性，用于描述数据流的功能，因此不必等到出现异常时才知道数据流的类型。您可以查看CanRead 或CanWrite ...