在.NET中使用管道将输出流转换为输入流

最近在写一段代码，将本地文件压缩加密后发送到服务器，发送到服务器的类用一个输入流作为参数获取要上传的数据，而压缩类和加密类都是输出流。

如何将输出流转换为输入流，最直观的方法是缓存输出流的全部内容到内存或文件中，但是当数据变大的时候，这两种方法显然都不太合适。

通过使用管道，可以将一个输出流转换为输入流。管道是一个操作系统功能，由一个循环缓存区构成，用于进程间通信，将一个进程的输出做为另一个进程的输入，Linux命令行脚本大量的用到管道通信，Windows同样也支持管道。.net对管道有封装的类，使用管道，在两个线程间通信，将一个进程的输出传递到另一个进程作为输入，.net中管道类继承自Stream类，可以将输出流无缝衔接到输入流。

参照AnonymousPipeClientStream类和AnonymousPipeServerStream类的文档，将进程间通信改为线程间通信，就实现了在一个应用程序中将输出类转换为输入类的功能，代码如下：

        [TestMethod]
        public void OutputStream2InputStreamUsingPipe()
        {
            int iStreamSize = 128 * 1024;

            var t = new Thread((data) =>
                {
                    using (var pipe = new AnonymousPipeClientStream(
                        PipeDirection.Out, (string)data))
                    {
                        for (var i = 0; i < iStreamSize; i++)
                            pipe.WriteByte((byte)'A');
                    }
                });

            using (var ms = new MemoryStream())
            {
                using (var pipe = new AnonymousPipeServerStream(
                    PipeDirection.In, HandleInheritability.Inheritable))
                {
                    t.Start(pipe.GetClientHandleAsString());
                    var buffer = new byte[8 * 1024];
                    int len;
                    while ((len = pipe.Read(buffer, 0, buffer.Length)) > 0)
                    {
                        Thread.Sleep(100);
                        ms.Write(buffer, 0, len);
                    }
                }
                t.Join();
                Assert.AreEqual(iStreamSize, ms.Length);
            }
        }

在上述代码中在一个新建线程中向管道的一端写入数据，在主线程中从管道的另一端读取数据。如果写入前和读取后都需要对数据进行处理的话，若能将数据处理工作分配到两个线程上，既解决了流转换的问题，而且如果数据处理工作占用CPU很多的话双线程带来的效率提升不仅会抵消掉使用管道带来的开销，还能进一步提升整体效率，一举两得。

代码中Thread.Sleep(100)明确地使管道的写入和读取不同步，以验证管道的功能：当读取线程进入Sleep状态时，管道缓冲区被写满（windows和linux下缓存区可能都是一个内存页4K），写入操作被阻塞。