10.5 流

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简单理解流像是一页纸张，根据需要写入的内容这页纸可以很大，也可以很小，可以向纸张上面写入（Write）内容（通常是字节形式的数据），写入的位置（Position）随写入内容而增加相应数量；同时也可以从纸上已有内容的某个位置读取（Read）已经写入的内容，读取的位置（Position）也随读取内容而增加相应数量。已经有的内容是不能裁剪掉的，但是可以从已经写入内容的某个位置（Position）开始，用新的内容覆盖原有内容。

10.5.1 Stream（数据流）类

Stream类是C#中数据读取最基本的概念，是所有流的抽象基类。它包含了三类基本操作：

1、读取：从流到数据结构（如字节数组）的数据传输。

2、写入：从数据源到流的数据传输。

3、查找：对流内的当前位置进行的查询和修改。

根据基础数据源或储存库，流可能只支持这些功能中的一部分。例如：NetworkStream不支持查找。

Stream常用属性：

1. CanRead：只读属性，当前流是否可读取。
2. CanSeek：只读属性，当前流是否支持查找功能的值。
3. CanTimeout：只读属性，当前流是否可以超时，这个属性总是返回False。
4. CanWrite：只读属性，当前流是否可写入。
5. Length：只读属性，流长度（字节）。
6. Position：当前流中读写的位置。
7. ReadTimeout：确定流在超时前尝试读取多长时间（毫秒）。
8. WriteTimeout：确定流在超时前尝试写入多长时间（毫秒）。

一般而言，并不是所有的流都支持读、写、定位操作，读写文件时候都应该检查是否可读（CanRead）、可写（CanWrite）、可设置流当前位置（CanSeek）。

当CanRead为False时，不能使用Read及相关方法；当CanWrite为False时，不能使用Write及相关方法；当CanSeek为False时，不能使用Seek方法。

如果向只读的数据流写入数据，或者读取只写的数据流，都会引发系统错误。

Stream常用方法：

1. BeginRead ：开始异步读操作。
2. BeginWrite ：开始异步写操作。
3. EndRead ：等待挂起的异步读取完成。
4. EndWrite ：结束异步写操作。
5. Flush ：将清除该流的所有缓冲区，并使得所有缓冲数据被写入到基础设备。
6. Read ：从当前流读取字节序列，并将此流中的位置提升读取的字节数。
7. Write ：向当前流中写入字节序列，并将此流中的当前位置提升写入的字节数。
8. ReadByte ：从流中读取一个字节，并将流内的位置向前推进一个字节，如果已到达流的末尾，则返回 -1。
9. WriteByte ：将一个字节写入流内的当前位置，并将流内的位置向前推进一个字节。
10. CopyTo：从当前流中读取字节并将其写入到另一流中。
11. Seek ：设置当前流中数据指针的位置，程序将根据指针位置进行读写操作。
12. Close ：关闭当前流并释放与之关联的所有资源（如套接字和文件句柄），打开或创建了文件必须Close方法。

10.5.1.1 Stream类的子类

Stream类有如下几个常见子类：

1. FileStream：文件流，读写文件里面的数据。
2. MemoryStream：内存流，读写内存里的数据
3. NetworkStream：网络流，读写网络传输数据。
4. CryptoStream：加密流，用于数据的加密与解密。
5. GzipStream和DeflateStream：压缩流，用于数据的压缩与解压缩。

流在实际使用时候，应使用它的具体相关的子类。

10.5.1.2 同步和异步

从.NET Framework 4.5开始, C#在Stream的子类中提供新的异步方法，包括 ReadAsync，WriteAsync, CopyToAsync,和FlushAsync，新的异步方法将逐渐取代BeginRead和BeginWrite。这些方法使您可以执行占用大量资源的 I/O 操作而不会阻塞主线程。在程序中一个耗时的流操作可能阻塞UI线程并让应用看起来好像卡死，因此这个时候就可以考虑使用异步。

同步：指的是在一个操作完成之前，接下来的操作必须等待上一个操作结束，才能继续。

异步：指的是主线程可以继续进行其他工作，稍后，用户将能够处理数据。

具体的异步读写文件操作请参看第10.6.1.3节。

10.5.2 FileStream（文件流）类

FileStream类为文件读写操作提供流，继承于Stream类。

FileStream常用属性：

1. IsAsync 获取一个值，该值指示 FileStream 是异步还是同步打开的。

FileStream常用构造函数：

1. FileStream(String, FileMode, FileAccess)：使用指定的文件路径、创建模式和读写权限初始化FileStream类的新实例。

第一个参数是指定的文件的路径。

第二个参数是一个FileMode枚举，指定了打开文件的方式，包括以下成员：

1. Append：文件存在，则打开文件并将读写位置放置到文件尾；否则创建一个新文件。
2. Create：创建新文件。 如果文件已存在，它将被覆盖。
3. CreateNew：创建新文件， 如果文件已存在则引发异常。
4. Open：打开现有文件，如果文件不存在则引发异常。
5. OpenOrCreate：文件存在就打开文件；否则创建新文件。
6. Truncate：打开现有文件并清除内容，如果文件不存在则引发异常。

第三个参数是一个FileAccess枚举，指定了文件读写权限，包括以下成员：

1. Read：文件的读访问。可与 Write 组合从文件中读取数据。
2. Write：文件的写访问。 可Read 组合将数据写入文件。
3. ReadWrite：对文件的读访问和写访问。

1. FileStream(String, FileMode, FileAccess, FileShare)：使用指定的路径、创建模式、读/写权限和共享权限初始化FileStream类的新实例。

前三个参数和上面的重载相同。

第四个参数是一个FileShare枚举，指定了其它FileStream对象对同一文件可以的操作方式，包括以下成员：

1. Delete：允许随后删除文件。
2. Inheritable：使文件句柄可由子进程继承。 
3. None：谢绝共享当前文件。
4. Read：允许随后打开文件读取。
5. ReadWrite：允许随后打开文件读取或写入。
6. Write：允许随后打开文件写入。

FileStream常用方法：

1. Lock：防止其他进程读取或写入 FileStream。
2. Unlock：允许其他进程访问以前锁定的某个文件的全部或部分。
3. ReadAsync：从当前流异步读取字节序列，并将流中的位置提升读取的字节数。
4. WriteAsync：将字节序列异步写入当前流，并将流的当前位置提升写入的字节数。

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