Абстрактный класс Stream

К этому моменту вы уже видели множество способов получения объектов FileStream, StreamReader и StreamWriter, но вам придется еще читать и записывать данные файлов, связанных с этими типами. Чтобы понять, как это делается, нужно ознакомиться с понятием потока. В "мире" ввода-вывода поток представляет порцию данных. Потоки обеспечивают общую возможность взаимодействия споследовательностями байтов, независимо от того, на устройстве какого вида (в файле, сетевом соединении, принтере и т.п.) они хранятся или отображаются.

Абстрактный класс System.IO.Stream определяет ряд членов, обеспечивающих поддержку синхронного и асинхронного взаимодействия с носителем данных (скажем, с файлом или областью памяти). На рис. 16.6 показано несколько потомков типа Stream.

Рис. 16.6. Типы, производные от Stream

Замечание. Следует знать, что понятие потока применимо не только к файлам или области памяти. Без сомнения, библиотеки .NET обеспечивают потоковый доступ к сетям и другим связанным с потоками абстракциям.

Напомним, что потомки stream представляют данные в виде "сырого" потока байтов, поэтому работа с потоками может быть весьма непонятной. Некоторые относящиеся к Stream типы поддерживают поиск – этот термин, по сути, означает процесс получения он изменения текущей позиции в потоке. Чтобы понять функциональные возможности, предлагаемые классом Stream, рассмотрите его базовые члены, описанные в табл. 16.6.

Таблица 16.6. Абстрактные члены Stream

Члены	Описание
CanRead CanSeek CanWrite	Определяет, поддерживает ли текущий поток чтение, поиск и/или запись
Close()	Завершает текущий поток и освобождает все связанные с текущим потоком ресурсы (например, сокеты и дескрипторы файлов)
Flush()	Обновляет связанный источник данных или хранилище в соответствии с текущим состоянием буфера, а затем очищает буфер. Если поток не реализует буфер, этот метод не делает ничего
Length	Возвращает длину потока в байтах
Position	Определяет позицию в текущем потоке
Read() ReadByte()	Читает последовательность байтов (или один байт) из текущего потока и сдвигает указатель позиции в соответствии со считанным числом байтов
Seek()	Устанавливает указатель в заданную; позицию в текущем потоке
SetLength()	Устанавливает длину текущего потока
Write() WriteByte()	Записывает последовательность байтов (или один байт) в текущий поток и сдвигает указатель позиции в соответствии со считанным числом байтов

Работа с FileStream

Класс FileStream обеспечивает реализацию абстрактных членов Stream в виде, подходящем для файловых потоков. Это довольно примитивный поток – он может читать или записывать только один байт или массив байтов. На самом деле необходимость непосредственного взаимодействия с членами типа FileStream возникает очень редко. Вы чаще будете использовать различные упаковщики потоков, которые упрощают работу с текстовыми данными или типами .NET. Однако для примера давайте поэкспериментируем со средствами синхронного чтения/записи типа FileStream.

Предположим, что мы создали новое консольное приложение FileStreamApp. Нашей целью является запись простого текстового сообщения в новый файл с именем myMessage.dat. Но поскольку FileStream может воздействовать только на отдельные байты, требуется перевести тип System.String в соответствующий массив байтов. К счастью, в пространстве имен System.Text определяется тип Encoding, предлагающий члены, которые выполняют кодирование и декодирование строк и массивов байтов (для подробного описания типа Encoding обратитесь к документации .NET Framework 2.0 SDK).

После выполнения кодирования массив байтов переводится в файл с помощью метода FileStream.Write(). Чтобы прочитать байты обратно в память, необходимо переустановить внутренний указатель позиции потока (с помощью свойства Position) и вызвать метод ReadByte(). Наконец, массив байтов и декодированная строка выводятся на консоль. Вот полный текст соответствующего метода Main().

// Не забудьте 'использовать' System.Text.

static void Main(string[] args) {

 Console.WriteLine("***** Забавы с FileStreams *****\n");

 // Получение объекта FileStream.

 FileStream fStream = File.Open(@"C:\myMessage.dat", FileMode.Create);

 // Кодирование строки в виде массива байтов.

 string msg = "Привет!";

 byte[] msgAsByteArray = Encoding.Default.GetBytes(msg);

 // Запись byte[] в файл.

 fStream.Write(msgAsByteArray, 0, msgAsByteArray.Length);

 // Переустановка внутреннего указателя позиции потока.

 fStream.Position = 0;

 // Чтение типов из файла и вывод на консоль….

 Console.Write("Ваше сообщение в виде массива байтов: ");

 byte[] bytesFromFile = new byte[msgAsByteArray.Length];

 for (int i = 0; i ‹ msgAsByteArray.Length; i++) {

  bytesFromFile[i] = (byte)fStream.ReadByte();

  Console.Write(bytesFromFile[i]);

 }

 // Вывод декодированного сообщения.

 Console.Write("\nДекодированное сообщение: ");

 Console.WriteLine(Encoding.Default.GetString(bytesFromFile));

 // Завершение потока.

 fStream.Close();

}

Хотя в этом примере файл данными не заполняется, уже здесь становится очевидным главный недостаток работы с типом FileStream: приходится воздействовать непосредственно на отдельные байты. Другие типы, являющиеся производными от Strеаm, работают аналогично. Например, чтобы записать последовательность байтов в заданную область памяти, можно использовать MemoryStream. Точно так же, чтобы передать массив байтов по сети, вы можете использовать тип NetworkStream.

К счастью, пространство имен System.IO предлагает целый ряд типов "чтения" и "записи", инкапсулирующих особенности работы с типами, производными от Stream.

Исходный код. Проект FileStreamApp размещен в подкаталоге, соответствующем главе 16.