把握VB.NET中的流FileStream

      当你第一次用VB.NET读写文件的时候，你肯定会发现VB.NET摒弃了传统的文件I/O支持，感觉不习惯。其实，在.NET里面，微软用丰富的“流”对象取代了传统的文件操作，而“流”，是一个在Unix里面经常使用的对象. 我们可以把流当作一个通道，程序的的数据可以沿着这个通道”流”到各种数据存储机构(比如:文件，字符串，数组，或者其他形式的流等)。为什么我们会摒弃用了那么久的IO操作，而代之为流呢?其中很重要的一个原因就是并不是所有的数据都存在于文件中。现在的程序，从各种类型的数据存储中获取数据，比如可以是一个文件，内存中的缓冲区，还有InterneT。而流技术使得应用程序能够基于一个编程模型，获取各种数据，而不必要学会怎么样去获取远程web服务器上的一个文件的具体技术。我们只需要在应用程序和web服务器之间创建一个流，然后读取服务器发送的数据就可以了。 

流对象，封装了读写数据源的各种操作，最大的优点就是一当你学好怎么样操作某一个数据源时，你就可以把这种技术扩展到其他形形色色的数据源。 

流的种类

流是一个抽象类，你不能在程序中申明Stream的一个实例。在.NET里面，由Stream派生出5种具体的流，分别是

FileStream       支持对文件的顺序和随机读写操作

MemoryStream   支持对内存缓冲区的顺序和随机读写操作

NETworkStream  支持对Internet网络资源的顺序和随机读写操作，存在于System.Net.Sockets名称空间

CryptoStream    支持数据的编码和解码，存在于System.Security.Cryptography 名称空间

BufferedStream  支持缓冲式的读写对那些本身不支持的对象

 

 

并不是所有的Stream都采用用完全一摸一样的方法，比如读取本地文件的流，可以告诉我们文件的长度，当前读写的位置等，你可以用Seek方法跳到文件的任意位置。相反，读取远程文件的流不支持这些特性。不过，Stream本身有CanSeek， CanRead 和 CanWrite属性，用于区别数据源，告诉我们支持还是不支持某中特性。

 

下面我们简单介绍一个FileStream类

 

FileStream类

 

进行本地文件操作的时候，我们可以采用FileSteam类， 可以很简单的读写为字节数组(arrays of bytes)。对于简单数据类型的数据的读写，可以采用BinaryReader 和BinaryWriter以及StreamReader，StreamWriter类。 BinaryReader，用特定的编码将基元数据类型读作二进制值。BinaryWriter以二进制形式将基元类型写入流，并支持用特定的编码写入字符串。StreamReader/Writer则是把数据存储为XML格式。在VB.NET里面采用那个区别不大，因为所用的类都应用于两种格式。

VB.NET支持传统的随机读写文件，你可以创建文件，用于存储Struct，然后根据记录数访问。就像在以前的Vb版本中一样，用FileOpen，FileGet函数。很大程度上，这已经被XML或者数据库取代。如果你创建新的应用程序，而有不需要考虑跟就版本的兼容问题，建议采用.NET的新特性。

不管你将要使用拿一个StreamClass，你都必须创建一个FileStream对象。有很多方式创建，最简单就是指定文件路径，打开模式，如下面的语法。

 Dim fStream As New FileStream(path， fileMode， fileAccess)

Path要包含文件的路径以及文件名。fileMode是枚举类型FileMode的成员之一，如下表所示。fileAccess是枚举类型FileAccess的成员。Read (只读)， ReadWrite (读写)， and Write (写操作)。决定了文件的读写权限。

 

成员名称	说明
Append	打开现有文件并查找到文件尾，或创建新文件。
Create	指定操作系统应创建新文件。如果文件已存在，它将被改写。
CreateNew	指定操作系统应创建新文件。
Open	指定操作系统应打开现有文件。
OpenOrCreate	指定操作系统应打开文件（如果文件存在）；否则，应创建新文件。
Truncate	指定操作系统应打开现有文件。文件一旦打开，就将被截断为为零字节大小。

 

当然，你也可以用 (Open,  OpenRead,  OpenText, OpenWrite)创建FileStream

 

Dim FS As New FileStream = IO.File.OpenWrite("c:/Stream.txt")

 

另外一种方式打开文件可以用OpenFileDialog 和 SaveFileDialog控件的OpenFile方法。

不需要指定任何参数。 OpenFileDialog的OpenFile方法以只读方式打开文件; SaveFileDialog的OpenFile方法以读写方式打开文件。

 

FileStream只支持最基本的操作，把数据写入字节数组或者从字节数组写入文件中。如果我们用FileStream把数据保存在文件中，首先把数据转化为Byte数组，然后调用FileStream的Write方法。同样，FileStream的Read方法，返回的也是字节数组。你或许不会经常直接使用FileStream对象，我们还是有必要简单看一下它的基本功能

创建FileStream对象之后，调用WriteByte 写一个字节到文件中。 Write方法可以将一个数组写入文件中，需要三个参数

   Write(buffer， offset， count)

Buffer是要写入数组地址，offset是偏移量，count指写入字节数量，Read的语法也一样。

 

由于FileStream要跟Bytes Array打交道，所以研究一下ASCIIEncoding 的GetBytes和UnicodeEncoding 的GetChars很有必要

 

下面的例子是一个转换操作。

   Dim buffer() As Byte

   Dim encoder As New System.Text.ASCIIEncoding()

   Dim str As String = "This is a line of text"

   ReDim buffer(str.Length - 1)

   Encoder.GetBytes(str， 0， str.Length， buffer， 0)

   FS.Write(buffer， 0， buffer.Length)

 

注意:必须Resize要写入的Byte数组为要读写的长度。

灵活多样的IO操作

有时候，在数据和字节数组之间转换是一件繁琐的事情。为了避免这些无聊的转换和简化代码，采用StreamReader/StreamWrite和BinaryReader/BinaryWriter不愧为明智之举。StreamReader/StreamWrite分别由TextReader/TextWriter类派生，自动执行字节编码的转换。BinaryReader/BinaryWriter由Stream派生，主要以二进制的形式读写数据。

从二进制文件读数据的时候，首先创建一个BinaryReader的实例，BinaryReader的构建函数接受一个FileStream对象，代表将要读的文件。我们前面已经看过，可以用File.OpenRead 或者 File.OpenWrite 方法创建FileStream对象。

如下所示：

   Dim BR As New IO.BinaryReader(IO.File.OpenRead(path))

   Dim BW As New IO.BinaryWriter(IO.File.OpenWrite(path))

            BinaryWriter类有Write和WriteLine两种方法，都可以接受任何类型的数据作为参数写入文件（WriteLine在文件尾追加一行数据）。BinaryReader类有很多读数据的方法，数据存储在文件上的时候，并没有任何关于自己类型的信息，所以读数据的时候，必须选择合适的重载Read方法。

            下面的例子假设BW是一个已经初始化过的BinaryWriter对象，表示如何写一个字符串、整数、双精度数字到文件：

   BW.WriteLine("A String")

   BW.WriteLine(12345)

   BW.WriteLine(123.456789999999)

         读回数据的时候，必须选择BinaryReader合适的Read方法：

   Dim s As String = BR.ReadString()

   Dim i As Int32 = BR.ReadInt32()

   Dim dbl As Double = BR.ReadDouble()

对于文本文件，采用StreamReader/StreamWriter对象。方法跟上面差不多，写数据同样用Write和WriteLine方法。Read方法读一个字符，ReadLine读一行数据（直到有回车/换行符为止），ReadToEnd读所有的字符，到文件结束。

对象序列化

到目前为止，我们只是把简单类型的数据写到文件中并读回程序。而实际上，大多数的程序读写的数据可能并不是简单类型，而是复杂的结构，例如：数组，数组列表，哈希表等。于是，我们采取一种成为序列化的技术，首先把数组的值转化为字节序列，然后写入文件，这样整个数组就存储下来。相反，我们称之为反序列化。

序列化是.NET的一个很大的话题，这列介绍一下基本的信息。

用BinaryFormatter的Serialize 和 Deserialize方法把一个对象保存到文件和读回程序。首先，imports System.RunTime.Serialization.Formatters，免得写那么长的申明。Formatters名空间包含了BinaryFormatter类，用于以二进制的数据序列化对象。

创建BinaryFormatter实例，接着调用Serialize方法，Serialize接受两个参数：一个是可写的FileStream实例，用于保存数据的文件;另外一个是对象本身：

   Dim BinFormatter As New Binary.BinaryFormatter()

   Dim R As New Rectangle(10, 20, 100, 200)

   BinFormatter.Serialize(FS, R)

         BinaryFormatter的Deserialize方法只有一个参数，FileStream实例。在当前位置，反序列化得到一个类型不明的对象，我们必须用Ctype转换为原来的对象。下面的例子反序列化上面的文件得到原来的Rectangle对象：

   Dim R As New Rectangle()

   R = CType(BinFormatter.Deserialize(FS), Rectangle)

我们也可以以XmlFormatter进行对象序列化。首先在IDE的Project菜单选择添加System.Runtime.Serialization.Formatters.Soap，然后就可以进行创建SoapFormatter对象了，方法跟BinFormatter一样，只不过数据的存储采用XML格式：

   Dim FS As New IO.FileStream("c:/Rect.xml", IO.FileMode.Create, IO.FileAccess.Write)

   Dim XMLFormatter As New SoapFormatter()

   Dim R As New Rectangle(8, 8, 299, 499)

   XMLFormatter.Serialize(FS, R)

打开c:/Rect.xml ，实际上里面存储了这些内容：

 

- <SOAP-ENV:Envelope xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:SOAP-ENC="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" xmlns:SOAP-ENV="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" xmlns:clr="http://schemas.microsoft.com/soap/encoding/clr/1.0" SOAP-ENV:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/">

- <SOAP-ENV:Body>

- <a1:Rectangle id="ref-1" xmlns:a1="http://schemas.microsoft.com/clr/nsassem/System.Drawing/System.Drawing%2C%20Version%3D1.0.3300.0%2C%20Culture%3Dneutral%2C%20PublicKeyToken%3Db03f5f7f11d50a3a">

  <x>8</x>

  <y>8</y>

  <width>249</width>

  <height>499</height>

  </a1:Rectangle>

  </SOAP-ENV:Body>

  </SOAP-ENV:Envelope>

文件操作具体实例

在这一部分，你将找到更多常用的文件操作的代码实例。最常用、最基本的操作就是把text写入文件和读回来。现在的应用程序通常不用二进制文件作存储简单的变量，而用它来存储对象，对象集合以及其他机器代码。下面，将看到具体操作的例子。

读写文本文件

为了把text保存到文件，创建一个基于FileStream的StreamReader对象，然后调用Write方法把需要保存的text写入文件。下面的代码用SaveFileDialog提示用户指定一个文件，用于保存TextBox1的内容。

 

   SaveFileDialog1.Filter = _

      "Text Files|*.txt|All Files|*.*"

   SaveFileDialog1.FilterIndex = 0

   If SaveFileDialog1.ShowDialog = DialogResult.OK Then

       Dim FS As FileStream = SaveFileDialog1.OpenFile

       Dim SW As New StreamWriter(FS)

       SW.Write(TextBox1.Text)

       SW.Close()

       FS.Close()

   End If

 

同样采用类似的语句，我们读取一个文本文件，并把内容显示在TextBox控件中。StreamReader的ReadToEnd方法返回文件的全部内容。

 

   OpenFileDialog1.Filter = _

      "Text Files|*.txt|All Files|*.*"

   OpenFileDialog1.FilterIndex = 0

   If OpenFileDialog1.ShowDialog = DialogResult.OK Then

       Dim FS As FileStream

       FS = OpenFileDialog1.OpenFile

       Dim SR As New StreamReader(FS)

       TextBox1.Text = SR.ReadToEnd

       SR.Close()

       FS.Close()

   End If

各种对象的存储

采用BinaryFormatte以二进制的形式，或者用SoapFormatter类以XML格式都可以序列化一个具体的对象。只要把所有BinaryFormatter的引用改为SoapFormatter，无需改变任何代码，就可以以XML格式序列化对象。

首先创建一个BinaryFormatter实例：

   Dim BinFormatter As New Binary.BinaryFormatter()

然后创建一个用于存储序列化对象的FileStream对象：

   Dim FS As New System.IO.FileStream("c:/test.txt", IO.FileMode.Create)

 

接着调用BinFormatter的Serialize方法序列化任何可以序列化的framework对象：

   R = New Rectangle(rnd.Next(0, 100),rnd.Next(0, 300), _

         rnd.Next(10, 40),rnd.Next(1, 9))

   BinFormatter.Serialize(FS, R)

 

加一个Serializable属性使得自定义的对象可以序列化

 

   <Serializable()> Public Structure Person

       Dim Name As String

       Dim Age As Integer

       Dim Income As Decimal

   End Structure

 

下面代码创建一个Person对象实例，然后调用BinFormatter的Serialize方法序列化自定义对象：

   P = New Person()

   P.Name = "Joe Doe"

   P.Age = 35

   P.Income = 28500

   BinFormatter.Serialize(FS, P)

你也可以在同一个Stream中接着序列化其他对象，然后以同样的顺序读回。例如，在序列化Person对象之后接着序列化一个Rectangle对象：

   BinFormatter.Serialize(FS, New Rectangle(0, 0, 100, 200))

     创建一个BinaryFormatter对象，调用其Deserialize方法，然后把返回的值转化为正确的类型，就是整个反序列化过程。然后接着发序列化Stream的其他对象。

假定已经序列化了Person和Rectangle两个对象，以同样的顺序，我们反序列化就可以得到原来的对象：

 

   Dim P As New Person()

   P = BinFormatter.Serialize(FS, Person)

   Dim R As New Rectangle

   R = BinFormatter.Serialize(FS, Rectangle)

Persisting Collections

集合的存储

大多数程序处理对象集合而不是单个的对象。对于集合数据，首先创建一个数组（或者是其他类型的集合，比如ArrayList或HashTable），用对象填充，然后一个Serialize方法就可以序列化真个集合，是不是很简单？下面的例子，首先创建一个有两个Person对象的ArrayList，然后序列化本身：

 

   Dim FS As New System.IO.FileStream _

      ("c:/test.txt", IO.FileMode.Create)

   Dim BinFormatter As New Binary.BinaryFormatter()

   Dim P As New Person()

   Dim Persons As New ArrayList

   P = New Person()

   P.Name = "Person 1"

   P.Age = 35

   P.Income = 32000

   Persons.Add(P)

  

   P = New Person()

   P.Name = "Person 2"

   P.Age = 50

   P.Income = 72000

   Persons.Add(P)

  

   BinFormatter.Serialize(FS, Persons)

以存储序列化数据的文件为参数，调用一个BinaryFormatter实例的Deserialize方法，就会返回一个对象，然后把它转化为合适的类型。下面的代码反序列化文件中的所有对象，然后处理所有的Person对象：

 

   FS = New System.IO.FileStream _

      ("c:/test.txt", IO.FileMode.OpenOrCreate)

   Dim obj As Object

   Dim P As Person(), R As Rectangle()

   Do

       obj = BinFormatter.Deserialize(FS)

       If obj.GetType Is GetType(Person) Then

           P = CType(obj, Person)

           ' Process the P objext

       End If

   Loop While FS.Position < FS.Length - 1

   FS.Close()

下面的例子调用Deserialize方法反序列化真个集合，然后把返回值转换为合适的类型（Person）：

   FS = New System.IO.FileStream("c:/test.txt", IO.FileMode.OpenOrCreate)

   Dim obj As Object

   Dim Persons As New ArrayList

   obj = CType(BinFormatter.Deserialize(FS), ArrayList)

   FS.Close()