重学c#系列—— IO流[三十四]

前言

简单介绍一下io流。

以前写过两篇，里面是java 语言写的，简单介绍了一下io流，这里是对io流的整理。

https://www.cnblogs.com/aoximin/p/12007925.html

https://www.cnblogs.com/aoximin/p/12044270.html

这里说一下一个经验，仅献给入门的人。

刚写代码进行io流读取或者写入的时候，有一个思维去考虑这个io流是怎么从磁盘读取的或者怎么从内存读取的，

这个想法是没错的，但是不是应用层面考虑的东西，是操作系统和硬件的结合（操作系统篇会介绍全面），这会使人脑复杂，下面请以应用层面考虑问题。

正文

在io流中有几个概念必须知道：

1. 字符流

2. 字节流

3. 节点流

4. 处理流

如果不清楚这些概念，那么你就需要看完这一篇回忆一下以前的基础。

在java中，比如一个文件的读取，分为FileInputStream 和 FileOutputStream。

但是在c# 是这样设计的，文件流就是文件流， 没有把输入和输出分开。

但是一般情况下，我们要么读，要么写，这样复杂度就更低了。

比如我们创建一个文件流:

FileStream F = new FileStream("sample.txt", FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read);

这里面有几个参数，分别是： 地址，FileMode，FileAccess，FileShare

那么看下FileMode 里面有什么吧。

  public enum FileMode
  {
    CreateNew = 1,
    Create = 2,
    Open = 3,
    OpenOrCreate = 4,
    Truncate = 5,
    Append = 6,
  }

可以直接参考这个文档:

https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.io.filemode?view=net-7.0

文档中描述的比较清楚，就不赘述了。

FileAccess 第二个参数是FileAccess

  [Flags]
  public enum FileAccess
  {
    Read = 1,
    Write = 2,
    ReadWrite = Write | Read, // 0x00000003
  }

权限，是读，写，或者读和写。

第4个参数是FileShare：

https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.io.fileshare?view=net-7.0

就是一些共享状态，比如我这个文件在读了，另外的文件是否可以读。

这个可以根据自己的应用需求去处理。

然后我们一般情况下是会使用一个叫做File.create 方式去创建文件流的。

那么它的默认状态是:

public static FileStream Create(string path, int bufferSize)
            => new FileStream(path, FileMode.Create, FileAccess.ReadWrite, FileShare.None, bufferSize);

所以这里要知道的是，如果我们使用File.create得到的FileStream。

如果文件存在呢，那么文件就会从头开始写，这点是新手值得注意的地方。

知道了前面这些基础概念后，那么就可以往下走了。

文件

我们在应用层面向对象变成，那么我们要做的是什么？

要做的就是如果将这个文件，如果抽象成一个对象。

那么我们编程使用什么方式可以抽象成一个对象呢？

static void Main(string[] args)
{
	FileInfo a = new FileInfo("a.txt");

	Console.ReadKey();
}

有一个FileInfo 供我们使用，这样就可以将文件映射成一个对象了。

一个FileInfo 我们可以拿到上面这些信息。

还可以对文件进行操作:

比如：

这些是操作文件的，那么有个问题啊，那就是如何操作目录呢？

DirectoryInfo a = new DirectoryInfo("c://a");

目录有目录的信息。

这里值得注意的地方是，有些变成编程语言的思想是把目录看出文件，然后再文件对象中就可以创建出目录。

我们写代码的时候了解一下编程语言的思维就好了。

io 流的分类

从操作数据单位不同分为：

1. 字节流

2. 字符流

字节流-它包括流，FileStream，MemoryStream 和 BufferedStream。

字符流-它包括TextReader-TextWriter，StreamReader，StreamWriter和其他流。

通过流的流向不同分为：

1. 输入流

2. 输出流

通过流的角色的不同分为：

1. 节点流

2. 处理流/包装流

这个下面都会介绍到。

字符流

简单介绍一下字符流，这里面有一个问题。

我们都知道，在文件存储的最小单位是字节。

总没有听说，一个文件存一个bit吧。字节是存储的最小单位。

那么就有一个问题啊，比如我们io，那么最小有效单位应该也是字节吧。

传输的也是字节对吧，建立在这个理论基础上，那么我们的字节流是合情合理的。

这个是传输层面的意义了。

那么为什么有字符流呢？因为我们发现字符格式有utf-8，ASCII等。

比如说utf-8，汉字是3个字节。比如一个我，那么应该读取3个字节，而不是一个字节才是有意义的对吧。

那么就有字符流了。字节流是每次都是读取一个字节，字符流每次读取的那么就可能是一个字节或者两个或者3个，看编码形式。

static void Main(string[] args)
{
	TextReader textReader = new StreamReader("a.txt", Encoding.ASCII);
	Console.ReadKey();
}

StreamReader 是文件字符流。TextReader 是其基类。

所有的字符流的读取基类是TextReader。

StreamReader 是对文件的字符流的读写，那么StringReader 是对内存的读写了。

其他的就不演示了，自我熟悉就好，c# 官方文档更加专业。

看文档就好:

https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.io.stringreader?view=net-7.0

节点流和处理流

什么是节点流呢：

节点流是从一个特定的数据源读写数据，如:StreamReader、FileStream。

就是直接从一个数据源进行读写。

那么什么是处理流呢？

处理流也叫做包装流，是连接在存在的流之上，为程序提供更为强大的读写功能，如BufferedStream。

static void Main(string[] args)
{
	var  a= File.Create("a.txt");
	BufferedStream stream = new BufferedStream(a);
	Console.ReadKey();
}

二进制处理流

二进制处理流是这样的，其实很像字符流。

比如说，我们除了存字符，我们还可以存数字对吧。

还可以存bool类型。

那么其实就是如果是读取int，那么就是读取4个字节，读取bool 就是读取两个字节。

static void Main(string[] args)
{
	MemoryStream aStream = new MemoryStream();
	BinaryWriter writer = new BinaryWriter(aStream);
	writer.Write(10);
	writer.Write(20);
	Console.Read();
}

读取的时候也是一样的。

结

也没什么好记的，主要是整理一些概念，一些实现原理，会查文档就好。