Курс лекций для студентов специальности i-31 03 04 Информатика всех форм обучения Минск 2010

Потоки данных и декораторы потоков

• 
  FileStream – класс для работы с файлами, как с потоками (пространство имён System.IO).
  
• 
  MemoryStream – класс для представления потока в памяти (пространство имён System.IO).
  
• 
  NetworkStream – работа с сокетами, как с потокам (пространство имён System.Net.Sockets).
  
• 
  PipeStream  абстрактный класс из пространства имён System.IO.Pipes, базовый для классов-потоков, которые позволяют передавать данные между процессами операционной системы.
  

• 
  DeflateStream и GZipStream – классы для потоков со сжатием данных (пространство имён System.IO.Compression).
  
• 
  CryptoStream – поток зашифрованных данных (пространство имён System.Security.Cryptography).
  
• 
  BufferedStream – поток с поддержкой буферизации данных (пространство имён System.IO).
  

• 
  BinaryReader и BinaryWriter – классы для ввода/вывода примитивных типов в двоичном формате.
  
• 
  StreamReader и StreamWriter – классы для ввода/вывода информации в строковом представлении.
  
• 
  XmlReader и XmlWriter – абстрактные классы для ввода/вывода XML.
  

Таблица 13

Статический метод Synchronized() возвращает оболочку для потока, которая обеспечивает безопасность при совместной работе с потоком нескольких нитей выполнения (threads).

Использование методов и свойств класса Stream будет показано на примере работы с классом FileStream. Объект класса FileStream возвращается некоторыми методами классов FileInfo и File. Кроме этого, данный объект можно создать при помощи конструктора с параметрами, включающими имя файла и опции доступа к файлу.

// создаем файл test.dat в текущем каталоге и записываем 100 байт

var fs = new FileStream("test.dat", FileMode.OpenOrCreate);

for (byte i = 0; i < 100; i++)

fs.WriteByte(i);

// можно записать информацию из массива байт

byte[] info = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };

// первый параметр – массив, второй – смещение в массиве,

// третий – количество записываемых байт

fs.Write(info, 2, 4);

// возвращаемся на начало потока

fs.Position = 0;

// читаем все байты и выводим их на экран

while (fs.Position < fs.Length)

{

Console.Write(fs.ReadByte());

// закрываем поток (и файл), освобождая ресурсы

fs.Close();

Класс MemoryStream даёт возможность организовать поток в оперативной памяти. Свойство Capacity этого класса позволяет получить или установить количество байтов, выделенных под поток. Метод ToArray() записывает все содержимое потока в массив байт. Метод WriteTo() переносит содержимое потока из памяти в другой поток, производный от класса Stream.

Класс BufferedStream – это декоратор потока для повышения производительности путём буферизации данных. В примере кода BufferedStream работает с FileStream, предоставляя 20 000 байт буфера. То есть, второе физическое обращение к файлу произойдет только при чтении 20 001-го байта¹.

// записываем 100.000 байт в файл

File.WriteAllBytes("myFile.bin", new byte[100000]);

// читаем, используя буфер

using (FileStream fs = File.OpenRead("myFile.bin"))

{

using (BufferedStream bs = new BufferedStream(fs, 20000))

bs.ReadByte();

Console.WriteLine(fs.Position); // 20000

}

}

// формируем набор из 1000 слов

var words = "The quick brown fox jumps over the lazy dog".Split();

var rnd = new Random();

var text = Enumerable.Repeat(0, 1000)

.Select(i => words[rnd.Next(words.Length)]);

// using обеспечит корректное закрытие потоков

using (Stream s = File.Create("compressed.bin"))

{

using (var ds = new DeflateStream(s, CompressionMode.Compress))

using (TextWriter w = new StreamWriter(ds))

{

foreach (string word in text) w.Write(word + " ");

}

}

{

using (var ds = new DeflateStream(s, CompressionMode.Decompress))

using (TextReader r = new StreamReader(ds))

{

Console.Write(r.ReadToEnd());

}

}