第十八章 数据访问(In .net4.5) 之 I/O操作

1. 概述

　　本章内容包括 文件操作、流操作、读写网络数据 以及 异步I/O操作。

2. 主要内容

　　2.1 文件操作

　　　　① 使用 Drive 和 DriveInfo 访问磁盘信息。

DriveInfo[] drivesInfo = DriveInfo.GetDrives(); 

foreach (DriveInfo driveInfo in drivesInfo)
{
    Console.WriteLine(“Drive {0}”, driveInfo.Name);
    Console.WriteLine(“  File type: {0}”, driveInfo.DriveType); 

    if (driveInfo.IsReady == true)
    {
        Console.WriteLine(“  Volume label: {0}”, driveInfo.VolumeLabel);
        Console.WriteLine(“  File system: {0}”, driveInfo.DriveFormat);
        Console.WriteLine(
            “  Available space to current user:{0, 15} bytes”,
            driveInfo.AvailableFreeSpace); 

        Console.WriteLine(
            “  Total available space:          {0, 15} bytes”,
            driveInfo.TotalFreeSpace); 

        Console.WriteLine(
            “  Total size of drive:            {0, 15} bytes “,
            driveInfo.TotalSize);
    }
}

　　　　② 可以使用 DictionaryInfo 和 Dictionary 来操作目录信息。

var directory = Directory.CreateDirectory(@”C:\Temp\ProgrammingInCSharp\Directory”);
var directoryInfo = new DirectoryInfo(@”C:\Temp\ProgrammingInCSharp\DirectoryInfo”);
directoryInfo.Create();

　　　　*使用DictionarySecurity可以操作目录权限。

DirectoryInfo directoryInfo = new DirectoryInfo(“TestDirectory”);
directoryInfo.Create();
DirectorySecurity directorySecurity = directoryInfo.GetAccessControl();
directorySecurity.AddAccessRule(
            new FileSystemAccessRule(“everyone”, 
                                     FileSystemRights.ReadAndExecute, 
                                     AccessControlType.Allow));
directoryInfo.SetAccessControl(directorySecurity);

　　　　*使用 EnumerateDirectories 代替  GetDirectories，会更有效率。

　　　　③ 可以使用 File 和 FileInfo 来操作文件信息。

string path = @”c:\temp\test.txt”; 

if (File.Exists(path))
{
    File.Delete(path);
} 

FileInfo fileInfo = new FileInfo(path); 

if (fileInfo.Exists)
{
    fileInfo.Delete();
}

　　　　④ 可以使用 Path 类来操作路径信息。

string folder = @”C:\temp”;
string fileName = “test.dat”;
string fullPath = Path.Combine(folder, fileName); // Results in C:\\temp\\test.dat

　　　　*使用 Path 类 还可以实现使用临时文件来保存信息( GetRandomFileName, GetTempPath, GetTempFileName)

　　2.2 流操作

　　　　① Stream基类

　　　　② 编码和解码

　　　　　　编码解码是在字符与字节间的转换操作。

　　　　　　.net平台提供的编码格式包括：UTF-8, ASCII, BigEndianUnicode, Unicode, UTF32 和 UTF7.

　　　　　　使用File类的CreateText、OpenRead、OpenText方法，可以通过返回的StreamWriter、FileStream、StreamReader类，用默认编码的方式快捷的进行转换操作。

　　　　③ 使用各种类型的流

　　　　　　使用GZipStream压缩数据

string folder = @»c:\temp»;
string uncompressedFilePath = Path.Combine(folder, “uncompressed.dat”);
string compressedFilePath = Path.Combine(folder, “compressed.gz”);
byte[] dataToCompress = Enumerable.Repeat((byte)’a’, 1024 * 1024).ToArray();
using (FileStream uncompressedFileStream = File.Create(uncompressedFilePath))
{
    uncompressedFileStream.Write(dataToCompress, 0, dataToCompress.Length);
}
using (FileStream compressedFileStream = File.Create(compressedFilePath))
{
    using (GZipStream compressionStream = new GZipStream(
                compressedFileStream, CompressionMode.Compress))
    {
        compressionStream.Write(dataToCompress, 0, dataToCompress.Length);
    }
} 

FileInfo uncompressedFile = new FileInfo(uncompressedFilePath);
FileInfo compressedFile = new FileInfo(compressedFilePath); 

Console.WriteLine(uncompressedFile.Length); // Displays 1048576
Console.WriteLine(compressedFile.Length); // Displays 1052

　　　　　　使用  BufferedStream 一次读写大块数据(通过内存中的缓冲区读写数据，半阻塞式)

string path = @»c:\temp\bufferedStream.txt»; 

using (FileStream fileStream = File.Create(path))
{
    using (BufferedStream bufferedStream = new BufferedStream(fileStream))
    {
        using (StreamWriter streamWriter = new StreamWriter(bufferedStream))
        {
            streamWriter.WriteLine(«A line of text.»);
        }
    }
}

　　* 现代操作系统是一个多线程的环境，在其上执行文件操作时(File.Exists不一定可靠)，实现完善的异常处理机制是很有必要的。

string path = @”C:\temp\test.txt”; 

try
{
    return File.ReadAllText(path);
}
catch (DirectoryNotFoundException) { }
catch (FileNotFoundException) { }
return string.Empty;

　　2.3 网络通信

　　　　① WebRequest 和 WebResponse

WebRequest request = WebRequest.Create(“http://www.microsoft.com”);
WebResponse response = request.GetResponse(); 

StreamReader responseStream = new StreamReader(response.GetResponseStream());
string responseText = responseStream.ReadToEnd(); 

Console.WriteLine(responseText); // Displays the HTML of the website 

response.Close();

　　2.4 异步I/O操作

　　　　① Async/await

public  async Task CreateAndWriteAsyncToFile()
{
    using (FileStream stream = new FileStream(“test.dat”, FileMode.Create, 
        FileAccess.Write, FileShare.None, 4096, true))
    {
        byte[] data = new byte[100000];
        new Random().NextBytes(data); 

        await stream.WriteAsync(data, 0, data.Length);
    }
}

public async Task ReadAsyncHttpRequest()
{
    HttpClient client = new HttpClient();
    string result = await client.GetStringAsync(“http://www.microsoft.com”);
}

　　　　② 并行操作(Parallel)

public async Task ExecuteMultipleRequestsInParallel()
{
    HttpClient client = new HttpClient(); 

    Task microsoft = client.GetStringAsync(“http://www.microsoft.com”);
    Task msdn =  client.GetStringAsync(“http://msdn.microsoft.com”);
    Task blogs = client.GetStringAsync(“http://blogs.msdn.com/”); 

    await Task.WhenAll(microsoft, msdn, blogs); //相比使用三个await更高效
}

3. 总结

　　① 使用 Drive 和 DriveInfo 操作磁盘。

　　② 使用Dictionary 和 DictionaryInfo 操作文件夹。

　　③ 使用 File 和 FileInfo 操作文件。

　　④ 使用 Path 类来操作路径信息。

　　⑤ 流是对一组字节的抽象。

　　⑥ 时刻谨记文件系统是可以同时被多用户操作的。

　　⑦ 使用WebRequest 和 WebResponse 来进行网络请求操作。

　　⑧ 异步I/O操作可以提升用户体验和程序的可靠性。