.Net中的流处理类总结 Stream/FileStream/MemoryStream/NetworkStream/StreamReader

目录

1. Stream 类

2. MemoryStream 类

3. FileStream 类

4. StreamReader 和 StreamWriter 类

5. NetworkStream 类

6. CryptoStream 类

总结

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流（Stream）是处理数据输入和输出的核心抽象。流表示一个字节序列的读取或写入操作，它是一种通用的方式来处理各种数据源和目标，例如内存、文件、网络等。.NET 提供了多种流类来满足不同的需求，以下是常见的流处理类及其用法：

1. Stream 类

• 概述：Stream 是所有流类的基类，它是一个抽象类，定义了流的基本操作，如读取、写入、定位等。
• 常用方法：
  • Read(byte[] buffer, int offset, int count)：从流中读取字节到缓冲区。
  • Write(byte[] buffer, int offset, int count)：将字节从缓冲区写入流。
  • Seek(long offset, SeekOrigin origin)：设置流中的当前位置。
  • Flush()：清除缓冲区并确保所有数据写入底层设备。
  • Close()：关闭流并释放资源。
• 注意：Stream 是抽象类，不能直接实例化，需要使用其派生类。

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2. MemoryStream 类

• 概述：MemoryStream 表示存储在内存中的流。它允许将数据以字节数组的形式存储，并提供对这些数据的快速访问。
• 典型用途：
  • 在内存中临时存储数据。
  • 将对象序列化为字节数组或将字节数组反序列化为对象。
  • 与其他流类结合使用，作为中间缓存。
• 示例代码：

using System;
using System.IO;

class Program
{
    static void Main()
    {
        byte[] data = { 72, 101, 108, 108, 111 }; // "Hello" 的 ASCII 字节
        using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
        {
            ms.Write(data, 0, data.Length); // 写入数据
            ms.Position = 0; // 重置位置以便读取
            byte[] buffer = new byte[ms.Length];
            ms.Read(buffer, 0, buffer.Length); // 读取数据
            Console.WriteLine(System.Text.Encoding.UTF8.GetString(buffer)); // 输出: Hello
        }
    }
}

 

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3. FileStream 类

• 概述：FileStream 用于对文件进行读写操作。它允许将数据直接与磁盘上的文件交互。
• 典型用途：
  • 读取和写入文件内容。
  • 处理大文件时分块读取或写入。

• 示例代码：

using System;
using System.IO;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string filePath = "example.txt";
        using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Create, FileAccess.Write))
        {
            byte[] data = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes("Hello, FileStream!");
            fs.Write(data, 0, data.Length); // 写入数据到文件
        }

        using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open, FileAccess.Read))
        {
            byte[] buffer = new byte[fs.Length];
            fs.Read(buffer, 0, buffer.Length); // 从文件读取数据
            Console.WriteLine(System.Text.Encoding.UTF8.GetString(buffer)); // 输出: Hello, FileStream!
        }
    }
}

 

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4. StreamReader 和 StreamWriter 类

• 概述：StreamReader 和 StreamWriter 是基于字符的流类，专门用于处理文本数据。
  • StreamReader：从流中读取字符数据。
  • StreamWriter：将字符数据写入流。
• 典型用途：
  • 读取或写入文本文件。
  • 处理编码问题（如 UTF-8、ASCII 等）。
• 示例代码：

using System;
using System.IO;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string filePath = "example.txt";

        // 写入文本
        using (StreamWriter writer = new StreamWriter(filePath))
        {
            writer.WriteLine("Hello, StreamReader/StreamWriter!");
        }

        // 读取文本
        using (StreamReader reader = new StreamReader(filePath))
        {
            string content = reader.ReadToEnd();
            Console.WriteLine(content); // 输出: Hello, StreamReader/StreamWriter!
        }
    }
}

 

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5. NetworkStream 类

• 概述：NetworkStream 用于通过网络套接字（Socket）进行数据传输。它是 System.Net.Sockets 命名空间的一部分。
• 典型用途：
  • 实现客户端和服务器之间的数据通信。
  • 处理 TCP/IP 协议的数据流。
• 示例代码（服务器端）：

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

class Program
{
    static void Main()
    {
        TcpListener listener = new TcpListener(IPAddress.Any, 12345);
        listener.Start();
        Console.WriteLine("Waiting for connection...");
        using (TcpClient client = listener.AcceptTcpClient())
        using (NetworkStream stream = client.GetStream())
        {
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int bytesRead = stream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
            string message = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, bytesRead);
            Console.WriteLine("Received: " + message);

            byte[] response = Encoding.UTF8.GetBytes("Message received!");
            stream.Write(response, 0, response.Length);
        }
        listener.Stop();
    }
}

 

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6. CryptoStream 类

• 概述：CryptoStream 用于加密或解密数据流。它结合了流操作和加密算法。
• 典型用途：
  • 对敏感数据进行加密后存储或传输。
  • 解密加密的数据流。
• 依赖库：System.Security.Cryptography。
• 示例代码（简单加密）：

using System;
using System.IO;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

class Program
{
    static void Main()
    {
        using (Aes aes = Aes.Create())
        {
            byte[] key = aes.Key;
            byte[] iv = aes.IV;

            string original = "Secret Message";
            byte[] encrypted;

            using (MemoryStream msEncrypt = new MemoryStream())
            {
                using (CryptoStream csEncrypt = new CryptoStream(msEncrypt, aes.CreateEncryptor(key, iv), CryptoStreamMode.Write))
                using (StreamWriter swEncrypt = new StreamWriter(csEncrypt))
                {
                    swEncrypt.Write(original);
                }
                encrypted = msEncrypt.ToArray();
            }

            Console.WriteLine("Encrypted: " + Convert.ToBase64String(encrypted));
        }
    }
}

 

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总结

.NET 中的流处理类提供了灵活且强大的工具来处理各种数据源和目标。根据具体需求选择合适的流类，可以显著提高开发效率和程序性能。以下是一些选择建议：

• 如果需要处理内存中的数据，使用 MemoryStream。
• 如果需要读写文件，使用 FileStream。
• 如果需要处理文本数据，使用 StreamReader 和 StreamWriter。
• 如果需要网络通信，使用 NetworkStream。
• 如果需要加密或解密数据，使用 CryptoStream。