C#知识点:I/O

一．什么是I/0流？

　　英文翻译：Input/Output，在程序里简单的理解为读写数据操作数据的意思。流操作是为了解决体积大数据占用太多的内存，就是分段进行操作。就跟我们吃饭一样，一口一口的吃，还没见过谁直接一口吃完的。流就是细水长流。

　　在我们强大的Net中，就是微软为了简化我们的工作，为了我们能对一系列的对象进行行操作，读写。NetFrameWork为我们.Net程序员提供了各种各样的类方便我们操作。他们都在Sytem.IO这个命 名空间，我们下面的内容就是要对这些类做详细的说明。

二．有几种流,这几种流的区别是什么，怎么用？

１．常用的流

               文件流 FileStream

               内存流MemoryStream

               网络流NetworkStream

　这个三个流都是从Stream继承下来的，还有几个不常用的流。

２．Stream介绍

可以看到Stream类是抽象类,定义了流应有的一些基本操作的声明,具体实现由继承它的具体子类流实现。

属性说明:

　　　　Position 表示流的位置,

　　　　Length 表示流的长度。

　　       CanWrite表示当前流是否可以写入。

　　　　CanTimeOut表示当前的流是否可以超时。

　　　　CanSeek表示 获取指示当前流是否支持查找功能的值。

　　　　CanRead表示当前流是否支持读取操作。

　　　　ReadTimeout 设置读取操作时候的超时时间。

　　　　WriteTimeout 设置写入操作的时候超时的时间。

方法说明下:

　　Synchronized：MSDN 上解释是指定的 Stream 对象周围创建线程安全（同步）包装。这个解释我也不是很明白，应该就是给流包装一下，返回值还是一个流。

　　BeginRead：开始异步读操作,参数1:是一个byte数组,作为流的缓冲区,参数2是开始读取的位置,第三个参数是读取的读取的长度。第四个参数是一个回调用委托参数,这个参数的作用,是在流读取完成之后执行某些操作,第五个参数就是一个自定义的对象状态。用与其他的流区分。这个参数不管它,占时我也不知道有啥用。

　　BeginWrite：同理我就不说了。

　　Close：我就不说了。

　　CoptyToStream：从当前流中读取字节并将其写入到另一流中。

　　CoptyToAsync：从名字就可以看出区别的和上面的功能一样,只是异步读取。

　　Read：开始读取操作,和第一个方法一样,但是不是异步操作,返回值是读到的字节数字,返回0代表,到达流的结尾,读完了。

　　Write ：同理。

　　ReadAsync：取代了BeginRead

　　ReadByte：读取一个字节,并将流的位置提升一个字节,意思就是从你读完的地方接着读,不会从头读。

　　Seek：设置当前流的位置。

　　SetLength：设置当前流的长度。

Stream定义的基础方法就这么多，各种方法还有几个重载版本。详细了解的可以去看看MSDN官方文档。Stream类是一个抽象类,只定义方法在声明，具体实现由派生其的子类去实现。也就是接下来要要讲解的：

　　文件流FileStream

　　内存流 MemoryStream

　　和网络流NetWorkStream(System.Net.Sockets命名空间下，不同于之前两个)

３．FileStream流

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace IOTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {

            //创建流实例。
            FileStream filestrem = new FileStream(@"d:一小时小超人.txt", FileMode.Create);
            string message = "我的名字叫:一小时小超人啊";
            byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(message);

            //写入字符串
            filestrem.Write(bytes, 0, bytes.Length);
            
        }
    }
}

这是时候我们去D盘可以发现我们已经成功写入了。但是这个地方有一个问题，首先我们将代码稍微改变一下。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace IOTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {

            //创建流实例。
            FileStream filestream = new FileStream(@"d:一小时小超人.txt", FileMode.Create);
            string message = "我的名字叫:一小时小超人啊";
            byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(message);

            //写入字符串
            filestream.Write(bytes, 0, bytes.Length);
        Console.ReadKey();
            
        }
    }
}

注意:

　　上面代码地方标注红色的代码是我添加的，这时候我们再次运行时候控制台界面不会一闪而过，这个时候我们手动关闭控制台程序，然后在去D盘看我们创建的文件。您会发现这个时候,字符没有被写进来。这是因为流的写入有一个缓冲区的概念。因为I0操作是很耗时的,如果读到一个字节，就写一个字节。那这样整个过程就很慢。

　　这个原理就和网站一样。一个操作要多次请求服务端一样。将多次请求并为一次。这样做节约了很多性能。IO流也是一样。它将读取的字节先写到缓冲区里面。然后一次性写入文件。这样节约了很大的性能。所以Write操作只是将字节写入缓冲区，而不是真正的写入文件。那么真正的写入文件的操作是什么呢？

　　FileStrem为了我们提供了Flush这个方法将缓冲区的内容写入文件，清除缓冲区。所以刚刚我们手动关闭控制台。导致发生异常。写入失败。这时候聪明的同学可能会有疑问，第一次的时候也没有调用Flush这个方法，也成功的写入了。这是因为什么呢？这是因为程序正常执行结束的时候,销毁这个对象的时候,系统会为了保证缓冲区的文件写入文件中，会自动帮我们调用这个Flush方法，FileStream中很多地方都调用了Flush。例如：Close()和Dispose()。

　　说到 FileStream的读写就不得不说到StreamRead和StreamWrite这个两个是通用读写器类。对流的操作都可以用它。

　　之前一直没搞清楚这个与FileStream区别，感觉这个两个差不多，但是还是有一点区别的。

　　两者最大的区别：FileStream是操作字节和字节数组,可以操作任何类型的文件，但是StreamRead主要操作的是字符串。

　　叙述结束，从下面掏一手代码说话!

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace IOTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {

            //创建流实例。
            FileStream filestrem = new FileStream(@"d:一小时小超人.txt", FileMode.Create);
            //string message = "我的名字叫:一小时小超人啊";
            //byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(message);
            ////写入字符串
            //filestrem.Write(bytes, 0, bytes.Length);
            //Console.ReadKey();

            StreamWriter streamwriter = new StreamWriter(filestrem);
            streamwriter.WriteLine("我是帅帅的一小时小超人！");
            streamwriter.Close();


        }
    }
}

　　从代码可以很明显在看出来，FileStream写入的时候是操作的是byte数组，StreamWrite操作的就是字符串。这就是这两个类的最大区别。

　　StreamWrite类操作字符/字符串比较方便，但是有些场景下使用FileStream对象更合适，操作字节都是用FileStream比较合适，StreamRead是同样的道理占时不想详细在说了。

　　PS:知识点会都持续补充的，作为本人复习，学习，整理知识用。

三． Directory DirectoryInfo 和File Fileinfo,Path的作用，有什么区别？

　　File类和FileInfo类两个的类的功能是差不多，都是操作文件的。可以对文件进行增删该查读写，但是File类是静态类不需要创建，所以他们的不同的应用场景就出现了，如果对文件进行单次操作的话，就用File类就好了。因为File类是静态类不需要创建对象也不需要销毁对象，可以减少性能开销。

　　这里不明白的同学可能会和我之前一样疑惑，既然静态类不需要创建对象，比Fileinfo类好那么多。那还要Fileinfo还干嘛？那就直接用File类不就好了。其实不然，因为File类每次调用的时候都要去进行安全检查，占用Cup，File每次都会去寻找文件性能浪费。但是FileInfo类在只会在创建的时候去寻找一次，所以显而易见，对文件进行单步操作的时候，就是操作的一次的时候，适合使用File类。但是进行多次操作的时候,就是FileInfo更适合了，因为FileInfo虽然需要创建对象和销毁,但是减少了每次操作要去寻找文件的消耗。所以这里的适合与否主要是看性能。

　　Directory和DirectoryInfo同理。

1.File类和FileInfo类详细介绍介绍。

　　File类的常用操作

            //创建一个文件。
            File.Create(@"D:一小时小超人2.txt");


            //写入方式1:结合FileStream
            FileStream fileStream = File.Create(@"D:一小时小超人3.txt");//1.创建完了文件。往文件写入东西。File.Create返回的是一个FileStream对象。FileStream对象可以支持往文件写入字节。
            string sfilecontent = "我是帅帅的小超人"; //2.这就是上面FileStream的知识点,写入byte数组。
            byte[] bytes1 = Encoding.UTF8.GetBytes(sfilecontent);//3.将字符串转换为字节写入,因为我上面的说到,FileStream和StreamWrite都可以进行写入操作,最大的区别就是FileStream操作的是字节,Stream操作的是字符串。
            fileStream.Write(bytes1, 0, bytes1.Length);

            //写入方式2:集合StreamWriter
            StreamWriter streamwrite = File.CreateText(@"D:一小时小超人4.txt");
            streamwrite.Write("我是帅帅的小超人");
            streamwrite.Close();

            //写入方式3:File本身就支持写入
            string sfilecontent1 = "我是酷酷的一小时小超人";
            File.WriteAllText(@"D:一小时小超人3.txt", sfilecontent1);//注意这个操作比较适合对已经存在文件进行读写。如果文件不存在。根据我们前面讲的File和FileInfo的区别这个地方我们应该用FileInfo
            //File.WriteAllBytes();写入字节
            //File.WriteAllLines();一行一行写

　　上面的代码演示的File类的创建写入,演示了两种方式,FileStream的写入字节数组,StreamWriter写入的是字符串。

            //读取方式1:结合FileStream
            string txt = string.Empty;
            FileStream fs = File.OpenRead(@"D:一小时小超人3.txt");
            byte[] bytes2 = new byte[1024];
            while (fs.Read(bytes2, 0, bytes2.Length) > 0)
            {
                txt += Encoding.UTF8.GetString(bytes2);

            }
            Console.WriteLine(txt);
            Console.ReadKey();

            //读写方式2:集合StreamRead
            string txt1 = string.Empty;
            StreamReader streamreader=File.OpenText(@"D:一小时小超人4.txt");
            txt1= streamreader.ReadLine();
            while (!streamreader.EndOfStream)
            {
                txt1+= streamreader.ReadLine();
            }
            Console.WriteLine(txt1);
            Console.ReadKey();

 　 上面的地方演示了File的读取。

 　　FileInfo类的常用操作

            FileInfo file = new FileInfo(@"D:一小时小超人1000.txt");
            FileStream fileStream = file.Create();//创建文件,文件存在,就重新覆盖。返回FileStream对象进行读写
            FileStream fileStream1 = file.OpenRead();//打开文件,如果文件不存在,则会抛出 FileNotFoundException 异常。
            FileStream fileStream2 = file.Open(FileMode.OpenOrCreate);//打开文件，但是有一个文件模式枚举的参数可以设置。这里我先设置了FileMode的值是OpenOrCreate,如果不存在就创建,这个方法有多个重载。详细的请看MSDN文档。
            StreamWriter streamread = file.CreateText();//创建文件,返回StreamWriter对象进行写入
            StreamReader streamread1 = file.OpenText();//创建对象返回StreamReader进行读。
            file.Delete();//删除。

 Fileinfo类和File功能都是差不多，我简单的在上面代码列举了一下各种语法，并且做了注释。如果刚学习的小伙伴有疑问，或者书写有误，请在下面帮指出来，方便我们讨论，和纠错。