C# 溫故而知新：Stream篇（六）

BufferedStream

目錄：

• 簡單介紹一下BufferedStream
• 如何理解緩沖區(qū)？
• BufferedStream的優(yōu)勢
• 從BufferedStream 中學習裝飾模式
• 　　　　如何理解裝飾模式
• 　　　　再次理解下裝飾模式在Stream中的作用
• ?BufferedStream的構造
• ?BufferedStream的屬性
• ?BufferedStream的方法
• ?簡單示例：利用socket 讀取網頁并保存在本地
• ?本章總結

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1 簡單介紹一下BufferedStream

在前幾章的講述中,我們已經能夠掌握流的基本特性和特點，一般進行對流的處理時系統(tǒng)肩負著IO所帶來的開銷，調用十分頻繁，

這時候就應該想個辦法去減少這種開銷，而且必須在已有Stream進行擴展，有了以上2點需求，那么我們今天的主題，

BufferedStream閃亮登場了，BufferedStream能夠實現流的緩存，換句話說也就是在內存中能夠緩存一定的數據而不是

時時給系統(tǒng)帶來負擔，同時BufferedStream可以對緩存中的數據進行寫入或是讀取，所以對流的性能帶來一定的提升，

但是無法同時進行讀取或寫入工作，如果不使用緩沖區(qū)也行，BufferedStream能夠保證不用緩沖區(qū)時不會降低因緩沖區(qū)帶來

的讀取或寫入性能的下降

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2?如何理解緩沖區(qū)

緩沖區(qū)是內存中的一塊連續(xù)區(qū)域，用來緩存或臨時存儲數據，也就是說流可以通過緩沖區(qū)逐步對數據進行讀取或寫入操作，

BufferedStream 中的緩存區(qū)可以由用戶設定，其表現形式為byte數組，想象下沒有緩存區(qū)將是很可怕的，假如我們的

非固態(tài)硬盤沒有緩沖區(qū)，如果我們下載速度達到驚人的10m左右，那么下載一個2G或更大的文件時，磁頭的讀寫是非常

的頻繁，直接的結果是磁頭壽命急劇減少，甚至將硬盤直接燒毀或者損壞

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3 BufferedStream的優(yōu)勢

理解了緩沖區(qū)的重要性后，讓我們在來談下BufferedStream的優(yōu)勢，首先大家肯定覺的疑惑為什么MemoryStream 同樣

也是在內存中對流進行操作，和BufferedStream有什么區(qū)別呢？BufferedStream并不是將所有內容都存放到內存中，

而MemoryStream則是。BufferedStream必須跟其他流如FileStream結合使用，而MemoryStream則不用，聰明的你

肯定能夠想到，BufferedStream必然類似于一個流的包裝類，對流進行”緩存功能的擴展包裝”，所以BufferedStream的

優(yōu)勢不僅體現在其原有的緩存功能上，更體現在如何幫助原有類實現其功能的擴展層面上

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4 從BufferedStream 中簡單學習下裝飾模式

如何理解裝飾模式

???????????? 我們在做項目時或者設計項目時常常會碰到這個問題 ：我們該如何擴展已有的類功能或者如果擴展一系列派生類的

???????????? 功能呢，可能你立刻會想到繼承，的確不錯，但是如果你仔細看下圖并且展開一定的想象的話，你就會發(fā)現繼承可能

???????????? 導致子類的膨脹性增加，如下圖所示

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首先還是得注意以下原則：

1. 多用組合，少用繼承。

利用繼承設計子類的行為，是在編譯時靜態(tài)決定的，而且所有的子類都會繼承到相同的行為。然而，如果能夠利用組合的做法擴展對象的行為，就可以在運行時動態(tài)地進行擴展。

2. 類應設計的對擴展開放，對修改關閉。

那么我們該如何避免子類的擴張同時又實現Girl類原有類或派生類的新功能呢？

首先我們要達到2個目的：

1 能夠為Girl的所有派生類都實現新功能(不修改派生類的結構)

2 利用對象組合的方式

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為了滿足為Girl 類所有派生類都能使用，那么我們就加上一個Girl的裝飾類GirlWrapper：

public abstract class GirlWrapper : Girl{protected Girl girl;public GirlWrapper(Girl thisGril){this.girl = thisGril;}public override void Decrorator(){girl.Decrorator();}public override string ToString(){return string.Format("{0}:{1}", this.girl.GirlName, this.girl.Nation);}}

該類繼承了Girl類，從而保證了和其他派生類有共同的基本結構,

既然有了這個裝飾類，那我們便可以刪掉原來的Singing 接口，添加一個

SingingGirlWrapper類來實現對girl的包裝類，

public class SingingGirlWrapper : GirlWrapper{public SingingGirlWrapper(Girl thisGril): base(thisGril){}public void Decorator() {Console.WriteLine("SingingGirlWrapper decorateor:The girl named {0} who from {1} is {2} can singing nao", this.GirlName, this.Nation, this.girl.GetType().Name);base.Decrorator();}public override string ToString(){return base.ToString();}}

?????????? 大家不必拘泥于派生的包裝類，你完全可以建立一個新的girl包裝類來實現特定的功能，上述例子只是演示下派生的包裝類
??????????這樣的話，我們便使用了組合的方式實現了既保留原有的接口（或者抽象類），又動態(tài)添加了新功能

??????????

在使用時我們可以將派生類的對象放入裝飾類的構造中，這樣的話，在執(zhí)行包裝類Decorator方法時，可以執(zhí)行被包裝對象的

Decorator方法和包裝類的Decorator方法從而實現對Girl派生類的包裝，這樣的話就能實現靈活的組合擴展。

static void Main(string[] args){Queen queen = new Queen("Mary","Unite States");SingingGirlWrapper sgw = new SingingGirlWrapper(queen);sgw.Decorator();Console.ReadLine();}

??????????????再次理解下裝飾模式在Stream中的作用

通過以上的例子在回到BufferStream章節(jié)中，大家肯定一眼就看出了BufferStream其實就是上述例子中的wrapper類，

而Stream 類就是其共同的父類，為了給所有的流類提供緩沖功能所以BufferedStream便誕生了，這樣的話，我們可以

不用修改其派生類結構，便能靈活組合將緩沖功能嵌入stream中

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5 BufferedStream的構造

BufferedStream(Stream)

其實BufferedStream的構造主要功能還是設置緩沖區(qū)大小，如果沒有指定則默認是用4096字節(jié)的進行初始化

BufferedStream(Stream, Int32)

第二個參數是手動指定緩沖區(qū)大小

第一次使用此構造函數初始化 BufferedStream 對象時分配共享讀/寫緩沖區(qū)。 如果所有的讀和寫都大于或等于緩沖區(qū)大小，則不使用共享緩沖區(qū)。

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6 BufferedStream的屬性

*1 CanRead 已重寫。獲取一個值，該值指示當前流是否支持讀取。
如果流支持讀取，則為 true；如果流已關閉或是通過只寫訪問方式打開的，則為 false。
如果從 Stream 派生的類不支持讀取，則對 StreamReader、StringReader、TextReader 的 Read、ReadByte、BeginRead、EndRead 和 Peek 方法的調用將引發(fā) NotSupportedException。
如果該流已關閉，此屬性將返回 false。

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*2 CanSeek 已重寫。獲取一個值，該值指示當前流是否支持查找。
如果流支持查找，則為 true；如果流已關閉或者如果流是由操作系統(tǒng)句柄（如管道或到控制臺的輸出）構造的，則為 false。
如果從 Stream 派生的類不支持查找，則對 Length、SetLength、Position 和 Seek 的調用將引發(fā) NotSupportedException。
如果該流已關閉，此屬性將返回 false。

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*3? CanWrite 已重寫。獲取一個值，該值指示當前流是否支持寫入。
如果流支持寫入，則為 true；如果流已關閉或是通過只讀訪問方式打開的，則為 false。 如果從 Stream 派生的類不支持寫入，

則調用 SetLength、Write 或 WriteByte 將引發(fā) NotSupportedException。 如果該流已關閉，此屬性將返回 false。

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*4 ?Length 已重寫。獲取流長度，長度以字節(jié)為單位。

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*5? Position 已重寫。獲取當前流內的位置。

?get 訪問器調用 Seek 獲取基礎流中的當前位置，然后根據緩沖區(qū)中的當前位置調整此值。

?set 訪問器將以前寫入緩沖區(qū)的所有數據都復制到基礎流中，然后調用 Seek。

?支持搜索到超出流長度的任何位置。

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7 BufferedStream的方法

BufferStream的方法基本上和Stream類一致，沒有其獨特的方法

關于以上方法的注意事項的大家也可參考我的第一篇

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8??簡單示例：利用socket 讀取網頁并保存在本地

class Program{static void Main(string[] args){Server server = new Server("http://www.163.com/");server.FetchWebPageData();}}public class Server{//端口const int webPort = 80;//默認接收緩存大小byte[] receiveBufferBytes = new byte[4096];//需要獲取網頁的urlprivate string webPageURL;public Server(string webPageUrl){webPageURL = webPageUrl;}/// <summary>/// 從該網頁上獲取數據/// </summary>public void FetchWebPageData() {if (!string.IsNullOrEmpty(webPageURL))FetchWebPageData(webPageURL);Console.ReadLine();}/// <summary>/// 從該網頁上獲取數據/// </summary>/// <param name="webPageURL">網頁url</param>private void FetchWebPageData(string webPageURL) {//通過url獲取主機信息IPHostEntry iphe = Dns.GetHostEntry(GetHostNameBystrUrl(webPageURL));Console.WriteLine("遠程服務器名： {0}", iphe.HostName);//通過主機信息獲取其IPIPAddress[] address = iphe.AddressList;IPEndPoint ipep = new IPEndPoint(address[0], 80);//實例化一個socket用于接收網頁數據Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);//連接 socket.Connect(ipep);if (socket.Connected){//發(fā)送頭文件，這樣才能下載網頁數據socket.Send( Encoding.ASCII.GetBytes( this.GetHeader(webPageURL)));}else { return; }//接收頭一批數據var count = socket.Receive(receiveBufferBytes);//轉化成string var getString = Encoding.Default.GetString(receiveBufferBytes);//創(chuàng)建文件流FileStream fs = new FileStream(@"d:\\Test.html", FileMode.OpenOrCreate);//創(chuàng)建緩存流BufferedStream bs = new BufferedStream(fs);using (fs){using (bs){byte[] finalContent = Encoding.Default.GetBytes(getString.ToCharArray());//將頭一批數據寫入本地硬盤bs.Write(finalContent, 0, finalContent.Length);//循環(huán)通過socket接收數據while (count > 0){count = socket.Receive(receiveBufferBytes, receiveBufferBytes.Length, SocketFlags.None);//直接將獲取到的byte數據寫入本地硬盤bs.Write(receiveBufferBytes, 0, receiveBufferBytes.Length);Console.WriteLine(Encoding.Default.GetString(receiveBufferBytes));}bs.Flush();fs.Flush();bs.Close();fs.Close();}}}/// <summary>/// 得到header/// </summary>/// <param name="url">網頁url</param>/// <returns>header字符串</returns>private string GetHeader(string webPageurl) {return "GET " + GetRelativeUrlBystrUrl(webPageurl) + " HTTP/1.1\r\nHost: "+ GetHostNameBystrUrl(webPageurl) + "\r\nConnection: Close\r\n\r\n";}/// <summary>/// 得到相對路徑/// </summary>/// <param name="strUrl">網頁url</param>/// <returns></returns>private string GetRelativeUrlBystrUrl(string strUrl){int iIndex = strUrl.IndexOf(@"//");if (iIndex <= 0)return "/";string strTemp = strUrl.Substring(iIndex + 2);iIndex = strTemp.IndexOf(@"/");if (iIndex > 0)return strTemp.Substring(iIndex);elsereturn "/";}/// <summary>/// 根據Url得到host/// </summary>/// <param name="strUrl">網頁url</param>/// <returns></returns>private string GetHostNameBystrUrl(string strUrl){int iIndex = strUrl.IndexOf(@"//");if (iIndex <= 0)return "";string strTemp = strUrl.Substring(iIndex + 2);iIndex = strTemp.IndexOf(@"/");if (iIndex > 0)return strTemp.Substring(0, iIndex);elsereturn strTemp;}}

本章總結

本章主要講述了BufferedStream的概念包括緩沖區(qū)等等，其中穿插了裝飾器模式的簡單介紹，希望大家能夠BufferedStream有更深的理解，寫文不容易，

也請大家多多關注，下一章節(jié)將介紹常用的壓縮流（非微軟類庫），謝謝大家支持！

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轉載于:https://www.cnblogs.com/JimmyZheng/archive/2012/04/25/2470277.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C# 温故而知新：Stream篇（六）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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