温故而知新之C#中的Stream篇("C# Stream深度解析：温故知新，掌握数据流处理精髓")

一、引言

在C#编程中，Stream类是一个非常重要的概念，它为数据的读写提供了统一的接口。无论是文件、网络还是内存中的数据，都可以通过Stream类来进行操作。本文将深入探讨C#中的Stream类，帮助大家温故知新，掌握数据流处理的精髓。

二、Stream类概述

Stream类是.NET Framework中的一个抽象基类，它定义了一系列用于数据读写的方法和属性。Stream类的重点作用是提供一种机制，允许数据可以按顺序读取或写入。Stream类有以下几种常用的派生类：

• FileStream：用于文件的读写。
• MemoryStream：用于内存中的数据读写。
• NetworkStream：用于网络数据的读写。

三、Stream类的核心方法

以下是Stream类中的一些核心方法：

3.1 Read方法

Read方法用于从Stream中读取数据。它的原型如下：

public abstract int Read(byte[] buffer, int offset, int count);

其中，buffer是用于存储读取数据的字节数组，offset是数组的起始位置，count是要读取的字节数。返回值即实际读取的字节数。

3.2 Write方法

Write方法用于向Stream中写入数据。它的原型如下：

public abstract void Write(byte[] buffer, int offset, int count);

其中，buffer是包含要写入数据的字节数组，offset是数组的起始位置，count是要写入的字节数。

3.3 Seek方法

Seek方法用于移动Stream的当前位置。它的原型如下：

public abstract long Seek(long offset, SeekOrigin origin);

其中，offset是移动的偏移量，origin是移动的起始位置（可以是SeekOrigin.Begin、SeekOrigin.Current或SeekOrigin.End）。

3.4 Flush方法

Flush方法用于将缓冲区中的数据写入到目标存储介质。它的原型如下：

public abstract void Flush();

四、Stream类的使用场景

以下是Stream类在一些典型场景下的应用：

4.1 文件操作

使用FileStream类进行文件的读写操作。

// 创建文件流
FileStream fileStream = new FileStream("example.txt", FileMode.OpenOrCreate);
// 写入数据
byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes("Hello, World!");
fileStream.Write(data, 0, data.Length);
// 定位到文件开头
fileStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
// 读取数据
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytesRead = fileStream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
string content = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, bytesRead);
// 关闭文件流
fileStream.Close();

4.2 内存操作

使用MemoryStream类进行内存数据的读写操作。

// 创建内存流
MemoryStream memoryStream = new MemoryStream();
// 写入数据
byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes("Hello, World!");
memoryStream.Write(data, 0, data.Length);
// 定位到内存流开头
memoryStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
// 读取数据
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytesRead = memoryStream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
string content = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, bytesRead);
// 关闭内存流
memoryStream.Close();

4.3 网络操作

使用NetworkStream类进行网络数据的读写操作。

// 创建网络流
TcpClient client = new TcpClient("127.0.0.1", 12345);
NetworkStream networkStream = client.GetStream();
// 写入数据
byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes("Hello, World!");
networkStream.Write(data, 0, data.Length);
// 读取数据
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytesRead = networkStream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
string content = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, bytesRead);
// 关闭网络流
networkStream.Close();
client.Close();

五、Stream类的进阶应用

除了基本的读写操作外，Stream类还有一些进阶应用，如下：

5.1 数据压缩和解压缩

使用GZipStream类进行数据的压缩和解压缩。

// 创建压缩流
FileStream fileStream = new FileStream("example.txt", FileMode.OpenOrCreate);
GZipStream gzipStream = new GZipStream(fileStream, CompressionMode.Compress);
// 写入数据
byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes("Hello, World!");
gzipStream.Write(data, 0, data.Length);
// 关闭压缩流
gzipStream.Close();
fileStream.Close();
// 创建解压缩流
fileStream = new FileStream("example.txt.gz", FileMode.Open);
gzipStream = new GZipStream(fileStream, CompressionMode.Decompress);
// 读取数据
buffer = new byte[1024];
bytesRead = gzipStream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
content = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, bytesRead);
// 关闭解压缩流
gzipStream.Close();
fileStream.Close();

5.2 数据加密和解密

使用CryptoStream类进行数据的加密和解密。

// 创建加密流
FileStream fileStream = new FileStream("example.txt", FileMode.OpenOrCreate);
Aes aes = Aes.Create();
ICryptoTransform encryptor = aes.CreateEncryptor(aes.Key, aes.IV);
CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(fileStream, encryptor, CryptoStreamMode.Write);
// 写入数据
data = Encoding.UTF8.GetBytes("Hello, World!");
cryptoStream.Write(data, 0, data.Length);
// 关闭加密流
cryptoStream.Close();
fileStream.Close();
// 创建解密流
fileStream = new FileStream("example.txt", FileMode.Open);
ICryptoTransform decryptor = aes.CreateDecryptor(aes.Key, aes.IV);
cryptoStream = new CryptoStream(fileStream, decryptor, CryptoStreamMode.Read);
// 读取数据
buffer = new byte[1024];
bytesRead = cryptoStream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
content = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, bytesRead);
// 关闭解密流
cryptoStream.Close();
fileStream.Close();

六、总结

Stream类在C#编程中扮演着非常重要的角色，它为数据的读写提供了统一的接口。通过掌握Stream类及其派生类的使用，我们可以轻松地实现文件、内存和网络中的数据操作。期待本文能够帮助大家温故知新，更好地懂得和运用Stream类。

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