读写二进制文件,文本文件读写
分类:高并发

读写二进制的类:

原文

System.IO命名空间中的类为托管应用程序提供文件以及其他形式的输入输出。托管i/o的基本构件是流,而流是字节导向的数据的抽象表示。流通过System.IO.Stream类表示.

文件读写相关类介绍

System.IO.BinaryReader
System.IO.BinaryWriter

 

System.IO.FileStream允许将文件作为流访问;

文件读写操作涉及的类主要是:

读写字符串的类:

本文要介绍的C#本地读写二进制文件,二进制文件指保存在物理磁盘的一个文件。
第一步:读写文件转成流对象。其实就是读写文件流 (FileStream对象,在System.IO命名空间中)。File、FileInfo、FileStream这三个类可以将打开文件,并变成文件 流。下面是引用微软对File、FileInfo、FileStream的介绍
System.IO.File类 提供用于创建、复制、删除、移动和打开文件的静态方法,并协助创建 FileStream 对象。
System.IO.FileInfo类 提供创建、复制、删除、移动和打开文件的实例方法,并且帮助创建 FileStream 对象。无法继承此类。
System.IO.FileStream类 公开以文件为主的 Stream,既支持同步读写操作,也支持异步读写操作。
我直接使用 FileStream,他继承于Stream
第二步:读写流。读写二进制文件用System.IO.BinaryReader和System.IO.BinaryWriter类;读写文本文件用System.IO.TextReader和System.IO.TextWriter类。下面是我的实体 (即要保持到文件的数据)

System.IO.MemoryStream允许将内存块作为流进行访问;…………

  • MarshalByRefObject 类:允许在支持远程处理的应用程序中跨应用程序域边界访问对象;
  • BinaryReader 类:用特定的编码将基元数据类型读作二进制值。
  • BinaryWriter 类: 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。
  • Stream 类: 提供字节序列的一般视图。
  • FileStream类:公开以文件为主的 Stream,既支持同步读写操作,也支持异步读写操作。
  • MemoryStream 类:创建其支持存储区为内存的流。
  • BufferedStream 类:给另一流上的读写操作添加一个缓冲层。
  • TextReader 类:表示可读取连续字符系列的阅读器。
  • TextWriter 类:表示可以编写一个有序字符系列的编写器。
  • StreamReader 类:实现一个 TextReader,使其以一种特定的编码从字节流中读取字符。
  • StreamWriter 类:实现一个 TextWriter,使其以一种特定的编码向流中写入字符。
  • StringReader 类:实现从字符串进行读取的 TextReader。
  • StringWriter 类:实现一个用于将信息写入字符串的 TextWriter。该信息存储在基础 StringBuilder 中。

System.IO.TextReader
System.IO.TextWriter

 1 /// <summary>
 2 /// 学生基本信息类
 3 /// </summary>
 4 public class Student
 5 {
 6 /// <summary>
 7 /// 学号变量
 8 /// </summary>
 9 private String _id;
10 /// <summary>
11 /// 姓名变量
12 /// </summary>
13 private String _name;
14 /// <summary>
15 /// 语文成绩变量
16 /// </summary>
17 private Double _score1;
18 /// <summary>
19 /// 数学成绩变量
20 /// </summary>
21 private Double _score2;
22 /// <summary>
23 /// 英语成绩变量
24 /// </summary>
25 private Double _score3;
26 /// <summary>
27 /// 学号属性
28 /// </summary>
29 public String Id
30 {
31 get { return _id; }
32 set { _id = value; }
33 }
34 /// <summary>
35 /// 姓名属性
36 /// </summary>
37 public String Name
38 {
39 get { return _name; }
40 set { _name = value; }
41 }
42 /// <summary>
43 /// 语文成绩属性
44 /// </summary>
45 public Double Score1
46 {
47 get { return _score1; }
48 set { _score1 = value; }
49 }
50 /// <summary>
51 /// 数学成绩属性
52 /// </summary>
53 public Double Score2
54 {
55 get { return _score2; }
56 set { _score2 = value; }
57 }
58 /// <summary>
59 /// 英语成绩属性
60 /// </summary>
61 public Double Score3
62 {
63 get { return _score3; }
64 set { _score3 = value; }
65 }
66 }

托管和非托管的应用程序最常使用的IO形式是文件IO。托管应用程序读写文件的一般步骤如下

在使用它们之前最好能了解它们的继承关系,有助于作出最合适的选择。

TextReader、TextWriter 是抽象类,我们一般用其子类:

 

1、用FileStream对象打开文件

另外还要注意一下 FileInfo 和 File 类的一些方法,如 Create,CreateText,Open 等,有时也会带来方便。这些类的内容比较繁多,更多内容还请参考MSDN。

System.IO.StreamReader
System.IO.StreamWriter
System.IO.StringReader
System.IO.StringWriter

下面是我的读方法,读取文件中的信息到参数List<Student> stu中

2、进行二进制读写操作,在FileStream对象周围包装BinaryReader和BinaryWriter的实例,并调用BinaryReader和BinaryWriter方法执行输入输出。

一些常见的问题及其解决方案

读写 byte[] 的类:

 1 /// <summary>
 2 /// 读取信息方法
 3 /// </summary>
 4 /// <returns>读取是否成功</returns>
 5 public void ReadInfo(List<Student> stu)
 6 {
 7 Console.WriteLine("请输入文件读取路径:(键入回车为默认路径)");
 8 String filename = Console.ReadLine();
 9 FileStream fs;
10 //默认路径
11 if (filename == "")
12 {
13 fs = new FileStream("student.dll", FileMode.Open);
14 }
15 else
16 {
17 //如果文件不存在,就提示错误
18 if (!File.Exists(filename))
19 {
20 Console.WriteLine("nt读取失败!n错误原因:可能不存在此文件");
21 return;
22 }
23 //否则创建文件
24 fs = new FileStream(filename, FileMode.Open);
25 }
26 //使用二进制读取
27 BinaryReader br = new BinaryReader(fs);
28 Console.Write("读取信息将覆盖现有的信息,继续吗?y/n :");
29 String command = Console.ReadLine();
30 if (command == "y" || command == "Y")
31 {
32 for (int i = 0; i < stu.Count; i++)
33 {
34 stu.RemoveAt(i);
35 }
36 //从磁盘上读取信息
37 try
38 {
39 while (true)
40 {
41 Student student = new Student();
42 student.Id = br.ReadString();
43 student.Name = br.ReadString();
44 student.Score1 = br.ReadDouble();
45 student.Score2 = br.ReadDouble();
46 student.Score3 = br.ReadDouble();
47 stu.Add(student);
48 student = null;
49 }
50 }
51 catch (Exception)
52 {
53 Console.WriteLine("nn读取结束!");
54 }
55 }
56 br.Close();
57 fs.Close();
58 }

3、要读写文本,在FileStream对象的周围包装一个StreamReader和StreamWriter,然后使用StreamReader和StreamWriter方法完成输入输出。

问题 1:如何读写文本文件(并考虑不同的编码类型)

System.IO.Stream

 

4、关闭FileStream对象。

解决方案:

Stream 下面有很多子类,比如:FileStream。Stream 中的东西实际上是被 System.IO.BinaryReader、System.IO.StreamReader 来读取,这取决于是二进制的还是文本的。

下面是我的写入方法,写入参数List<Student> stu中的数据

下面是一个简单的文本文件读操作

创建一个 FileStream 对象用以引用该文件。要写入文件,将 FileStream 对象封装在 StreamWriter 对象中,使用其重载了的 Write 方法;要读取文件,将 FileStream 对象封装在 StreamReader 对象中,使用其 Read 或 ReadLine 方法;

示例,用 StreamReader 读取 Stream 中的内容。

 1 /// <summary>
 2 /// 写入信息方法
 3 /// </summary>
 4 /// <returns>写入是否成功</returns>
 5 public void WriteInfo(List<Student> stu)
 6 {
 7 Console.WriteLine("请输入文件保存路径:(键入回车为默认路径)");
 8 FileStream fs;
 9 String filename = Console.ReadLine();
10 //默认路径
11 if (filename == "")
12 {
13 fs = new FileStream("student.dll", FileMode.Create);
14 }
15 //手动输入路径
16 else
17 {
18 //如果文件存在,就提示错误
19 if (File.Exists(filename))
20 {
21 Console.WriteLine("nt保存失败!n错误原因:可能存在相同文件");
22 return;
23 }
24 //否则创建文件
25 fs = new FileStream(filename, FileMode.Create);
26 }
27 //数据保存到磁盘中
28 BinaryWriter bw = new BinaryWriter(fs);
29 foreach (Student student in stu)
30 {
31 bw.Write((String)student.Id);
32 bw.Write((String)student.Name);
33 bw.Write((Double)student.Score1);
34 bw.Write((Double)student.Score2);
35 bw.Write((Double)student.Score3);
36 bw.Flush();
37 }
38 bw.Close();
39 fs.Close();
40 Console.WriteLine("保存成功!");
41 }

using System;
using System.IO;

.NET Framework 允许通过 StreamWriter 和 StreamReader 类操作任何流来读写文本文件。当使用 StreamWriter 类写入数据时,调用它的 Write 方法,该方法在重载后可以支持所有常见的 C# 数据类型,包括字符串、字符、整数、浮点数以及十进制数等。但 Write 方法总会将的得到的数据转换为文本,如果希望将这些文本转换回原来的数据类型,应使用 WriteLine 方法,以确保每个值都处于单独的一行上。

using (StreamReader reader = new StreamReader(stream))
{
    string str = reader.ReadToEnd();
    reader.Close();
}

 

class FileTest
{
static void Main(string [] args)
{
string filename="testfile.txt";
//打开文件并显示其内容
StreamReader reader=null;
try
{
reader=new StreamReader(filename);
for(string line=reader.ReadLine();line!=null;line=reader.ReadLine())
Console.WriteLine(line);
}
catch(IOException e)
{
Console.WriteLine(e.Message);
}
finally
{
if(reader!=null)
reader.Close();
}
}
}
/**
* FCL是一个非常丰富的类库,所以还有许多打开文件并进行读取的方法,比如
* 1.用File.open创建一个FileStream,并围绕它包装一个StreamReader
* FileStream stream=File.Open(filename,FileMode.Open,FileAccess.Read);
* StreamReader reader=new StreamReaderaa(stream);
* 2.使用File.OpenText,在一步内创建一个FileStream和一个StreamReader
* StreamReader reader=File.OpenText(filename);
* 当然,还有其他的方法
* 若要对文本进行写入操作,可以使用StreamWriter
*/

字符串的表现形式取决于你使用的编码,最常见的编码类型包括下面几种:ASCII,UTF-16,UTF-7,UTF-8。

容易混淆,读取文件时 StreamReader 与 FileStream 关系。

其中的异常处理是为了防止意外的事情发生,如传递给StreamReader的构造函数的文件名非法,或者在执行raeder.Close();前匡架引发异常等。

.NET Framework 在 System.Text 命名空间中为每种编码类型提供了一个类。在使用 StreamWriter 和 StreamReader 类时,可以指定需要的编码类型,或者使用默认的 UTF-8。

读取文件时,既可先用 File.Open 等方法打开文件,再将其 FileStream 拿给 StreamReader 来读,也可直接跳过 FileStream,直接在 StreamReader 构造函数中跟文件路径。两种方法都是对的,再加之 StreamReader 这个名字带个 Stream,容易把人弄混淆。

而在读取文本文件时,则要使用 StreamReader 类的 Read 或 ReadLine 方法。Read 方法读取单个字符或者指定个数的字符,返回类型为字符或字符数组;ReadLine 方法则返回包含整行内容的字符串;ReadToEnd 方法从当前位置读取至流的结尾。

写入文本文件的示例:

using (FileStream fs = new FileStream(fileName, FileMode.Create))
{
    // 创建一个 StreamWriter 对象,使用 UTF-8 编码格式
    using (StreamWriter writer = new StreamWriter(fs, Encoding.UTF8))
    {
        // 分别写入十进制数,字符串和字符类型的数据
        writer.WriteLine(123.45M);
        writer.WriteLine("String Data");
        writer.WriteLine('A');
    }
}

读取文本文件的示例:

// 以只读模式打开一个文本文件
using (FileStream fs = new FileStream(fileName, FileMode.Open))
{
    using (StreamReader reader = new StreamReader(fs, Encoding.UTF8))
    {
        string text = string.Empty;
        
        while(!reader.EndOfStream)
        {
            text = reader.ReadLine();
            txtMessage.Text += text + Environment.NewLine;
        }
    }
}

问题 2:如何读写二进制文件(使用强数据类型)

解决方案:

创建一个 FileStream 对象用以引用该文件。要写入文件,将 FileStream 对象封装在 BinaryWriter 对象中,使用其重载了的 Write 方法;要读取文件,将 FileStream 对象封装在 BinaryReader 对象中,使用相应数据类型的 Read 方法。

.NET Framework 允许通过 BinaryWriter 和 BinaryReader 类操作任何流来读写二进制数据。当使用 BinaryWriter 类写入数据时,调用它的 Write 方法,该方法在重载后可以支持所有常见的 C# 数据类型,包括字符串、字符、整数、浮点数以及十进制数等,然后数据会被编码为一系列字节写入文件,也可以配置该过程中的编码类型。

在使用二进制文件时,一定要特别注意其中的数据类型。当你读取数据时,一定要使用 BinaryReader 类的某种强类型的 Read 方法。例如,要读取字符串,要使用 ReadString 方法。(BinaryWriter 在写入二进制文件时总会记录字符串的长度以避免任何可能的错误)

写入文件的示例:

using (FileStream fs = new FileStream(fileName, FileMode.Create))
{
    using (BinaryWriter writer = new BinaryWriter(fs))
    {
        // 写入十进制数,字符串和字符
        writer.Write(234.56M);
        writer.Write("String");
        writer.Write('!');
    }
}

读取文件的示例:

// 以只读模式打开一个二进制文件
using (FileStream fs = new FileStream(fileName, FileMode.Open))
{
    using (StreamReader sr = new StreamReader(fs))
    {
        MessageBox.Show("全部数据:" + sr.ReadToEnd());
        
        fs.Position = 0;
        using (BinaryReader reader = new BinaryReader(fs))
        {
            // 选用合适的数据类型读取数据
            string message = reader.ReadDecimal().ToString() + Environment.NewLine;
            message += reader.ReadString() + Environment.NewLine;
            message += reader.ReadChar().ToString();
            MessageBox.Show(message);
        }
    }
}

问题 3:如何异步读取文件

解决方案:

有时你需要读取一个文件但又不希望影响程序的执行。常见的情况是读取一个存储在网络驱动器上的文件。

FileStream 提供了对异步操作的基本支持,即它的 BeginRead 和 EndRead 方法。使用这些方法,可以在 .NET Framework 线程池提供的线程中读取一个数据块,而无须直接与 System.Threading 命名空间中的线程类打交道。

采用异步方式读取文件时,可以选择每次读取数据的大小。根据情况的不同,你可能会每次读取很小的数据(比如,你要将数据逐块拷贝至另一个文件),也可能是一个相对较大的数据(比如,在程序逻辑开始之前需要一定数量的数据)。在调用 BeginRead 时指定要读取数据块的大小,同时传入一个缓冲区(buffer)以存放数据。因为 BeginRead 和 EndRead 需要访问很多相同的信息,如 FileStream,buffer,数据块大小等,因此将这些内容封装一个单独的类当中是一个好主意。

下面这个类就是一个简单的示例。AsyncProcessor 类提供了 StartProcess 方法,调用它开始读取,每次读取操作结束,OnCompletedRead 回调函数会被触发,此时可以处理数据,如果还有剩余数据,则开始一个新的读取操作。默认情况下,AsyncProcessor 类每次读取 2KB 数据。

写入文件的示例:

using (FileStream fs = new FileStream(fileName, FileMode.Create))
{
    using (BinaryWriter writer = new BinaryWriter(fs))
    {
        // 写入十进制数,字符串和字符
        writer.Write(234.56M);
        writer.Write("String");
        writer.Write('!');
    }
}
    
class AsyncProcessor
{
    private Stream inputStream;
    
    // 每次读取块的大小
    private int bufferSize = 2048;
    
    public int BufferSize
    {
        get { return bufferSize; }
        set { bufferSize = value; }
    }
    
    // 容纳接收数据的缓存
    private byte[] buffer;
    
    public AsyncProcessor(string fileName)
    {
        buffer = new byte[bufferSize];
        
        // 打开文件,指定参数为 true 以提供对异步操作的支持
        inputStream = new FileStream(fileName, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read, bufferSize, true);
    }
    
    public void StartProcess()
    {
        // 开始异步读取文件,填充缓存区
        inputStream.BeginRead(buffer, 0, buffer.Length, OnCompletedRead, null);
    }
    
    private void OnCompletedRead(IAsyncResult asyncResult)
    {
        // 已经异步读取一个 块 ,接收数据
        int bytesRead = inputStream.EndRead(asyncResult);
        
        // 如果没有读取任何字节,则流已达文件结尾
        if (bytesRead > 0)
        {
            // 暂停以模拟对数据块的处理
            Debug.WriteLine("   异步线程:已读取一块");
            Thread.Sleep(TimeSpan.FromMilliseconds(20));
            
            // 开始读取下一块
            inputStream.BeginRead(buffer, 0, buffer.Length, OnCompletedRead, null);
        }
        else
        {
            // 结束操作
            Debug.WriteLine("   异步线程:读取文件结束");
            inputStream.Close();
        }
    }
}

使用该类时可以这么写:

// 开始在另一线程中异步读取文件
AsyncProcessor asyncIO = new AsyncProcessor("test.txt");
asyncIO.StartProcess();

// 在主程序中,做其它事情,这里简单地循环 10 秒
DateTime startTime = DateTime.Now;
while (DateTime.Now.Subtract(startTime).TotalSeconds < 10)
{
    Debug.WriteLine("主程序:正在进行");
    // 暂停线程以模拟耗时的操作
    Thread.Sleep(TimeSpan.FromMilliseconds(100));
}

Debug.WriteLine("主程序:已完成");

问题 4:如何创建临时文件

解决方案:

有时需要在特定用户的临时目录下创建一个临时文件,这要求该文件具有唯一的名称,避免与其它程序生成的临时文件相冲突。我们会有多种选择。最简单的是,在程序所在目录内使用 GUID 或时间戳加上随机值作为文件名称。但 Path 类提供的方法还是可以为你节省工作量,这就是它的静态 GetTempFileName 方法,它在当前用户的临时目录下创建一个临时文件(文件名称一定是唯一的),临时目录通常类似于这样:C:Documents and Settings[username]Local SettingsTemp。

string tempFile = Path.GetTempFileName();

using (FileStream fs = new FileStream(tempFile, FileMode.Open))
{
    using (BinaryWriter writer = new BinaryWriter(fs))
    {
        // 写入数据
        writer.Write("临时文件信息");
    }
}
   
// 最后删除临时文件
File.Delete(tempFile);

问题 5:如何获得随机文件名

解决方案:

使用 Path.GetRandomFileName 方法,它与 GetTempFileName 方法的不同之处在于它仅仅返回一个字符串但不会创建文件。

问题 6:监视文件系统的变化

解决方案:

如果指定路径内的文件发生改变(比如文件被修改或创建),你希望能对此作出反应。

如果程序与其它多个程序或业务处理相关,常常需要创建一个程序,并且只有文件系统发生变化时它才处于活动状态。你可以创建一个这样的程序,让它定期区检测指定目录,此时会发现有件事情让你苦恼:检测得越频繁,就会浪费越多的系统资源;而检测得越少,那么检测到变化的时间就会越长。

这时可以使用 FileSystemWatcher 组件,指定要进行监视的目录或文件,并处理其 Created,Deleted,Renamed,Changed 事件。

要使用 FileSystemWatcher 组件,首先要创建它的一个实例,然后设置下列属性:

  • Path:指定要监视的目录;
  • Filter:指定要监视的文件类型,如“*.txt”;
  • NotifyFilter:指定要监视的变化类型;
  • FileSystemWatcher会引发四个关键的事件:Created,Deleted,Renamed,Changed。这些事件都在其 FileSystemEventArgs 参数中提供了相关文件的信息:如文件名,路径,改变类型,Renamed 事件中还可以了解到改变前的文件名和路径。如果要禁用这些事件,则将它的 EnableRaisingEvents 属性设置为 false。Created,Deleted,Renamed 三个事件比较容易处理,但 Changed 事件就得当心了,你需要设置它的 NotifyFilter 属性以指示监视那些类型的变化。否则,程序会在文件被修改时淹没在不断发生的事件中(缓存区溢出)。

// 设置相关属性
watcher.Path = appPath;
watcher.Filter = "*.txt";
watcher.IncludeSubdirectories = true;
   
// 添加事件处理函数
watcher.Created += new FileSystemEventHandler(OnChanged);
watcher.Deleted += new FileSystemEventHandler(OnChanged);
watcher.Changed += new FileSystemEventHandler(OnChanged);
watcher.Renamed += new RenamedEventHandler(OnRenamed);
    
    
void OnRenamed(object sender, RenamedEventArgs e)
{
    string renamedFormat = "File: {0} 被重命名为 :{1}";
    txtChangedInfo.Text = string.Format(renamedFormat, e.OldFullPath, e.FullPath);
}

void OnChanged(object sender, FileSystemEventArgs e)
{
    // 显示通知信息
    txtChangedInfo.Text = "文件: " + e.FullPath + "发生改变" + Environment.NewLine;
    txtChangedInfo.Text += "改变类型: " + e.ChangeType.ToString();
}

问题 7:如何使用独立存储文件

解决方案:

有时你需要将数据存储在文件中,但对本地硬盘驱动器却没有必要的权限(FileIOPermission)。这时要用到 System.IO.IsolatedStorage 命名空间中的类,这些类允许你的程序在特定用户的目录下将数据写入文件而不需要直接访问硬盘驱动器的权限。

// 创建当前用户的独立存储
using (IsolatedStorageFile store = IsolatedStorageFile.GetUserStoreForAssembly())
{
    // 创建一个文件夹
    store.CreateDirectory("MyFolder");
    
    // 创建一个独立存储文件
    using (Stream fs = new IsolatedStorageFileStream("MyFile.txt", FileMode.Create, store))
    {
        StreamWriter writer = new StreamWriter(fs);
        writer.WriteLine("Test Line!");
        writer.Flush();
    }
    
    Debug.WriteLine("当前大小:" + store.CurrentSize.ToString() + Environment.NewLine);
    Debug.WriteLine("范围:" + store.Scope.ToString() + Environment.NewLine);
    string[] files = store.GetFileNames("*.*");
    if (files.Length > 0)
    {
        Debug.WriteLine("当前文件:" + Environment.NewLine);
        foreach (string file in files)
        {
            Debug.WriteLine(file + Environment.NewLine);
        }
    }
}

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