之前写了一篇C#装饰模式的文章提到了.NET Core的Stream, 所以这里尽量把Stream介绍全点. (都是书上的内容)
.NET Core/.NET的Streams首先需要知道, System.IO命名空间是低级I/O功能的大本营.
Stream的结构.NET Core里面的Stream主要是三个概念: 存储(backing stores 我不知道怎么翻译比较好), 装饰器, 适配器.
backing stores是让输入和输出发挥作用的端点, 例如文件或者网络连接. 就是下面任意一点或两点:
一个源, 从它这里字节可以被顺序的读取
一个目的地, 字节可以被连续的写入.
程序员可以通过Stream类来发挥backing store的作用. Stream类有一套方法, 可以进行读取, 写入, 定位等操作. 个数组不同的是, 数组是把所有的数据都一同放在了内存里, 而stream则是顺序的/连续的处理数据, 要么是一次处理一个字节, 要么是一次处理特定大小(不能太大, 可管理的范围内)的数据.
于是, stream可以用比较小的固定大小的内存来处理无论多大的backing store.
中间的那部分就是装饰器Stream. 它符合装饰模式.
从图中可以看到, Stream又分为两部分:
Backing Store Streams: 硬连接到特定类型的backing store, 例如FileStream和NetworkStream
Decorator Streams 装饰器Stream: 使用某种方式把数据进行了转化, 例如DeflateStream和CryptoStream.
装饰器Stream有如下结构性的优点(参考装饰模式):
无需让backing store stream去实现例如压缩, 加密等功能.
装饰的时候接口(interface)并没有变化
可以在运行时进行装饰
可以串联装饰(先后进行多个装饰)
backing store和装饰器stream都是按字节进行处理的. 尽管这很灵活和高效, 但是程序一般还是采用更高级别的处理方式例如文字或者xml.
适配器通过使用特殊化的方法把类里面的stream进行包装成特殊的格式. 这就弥合了上述的间隔.
例如 text reader有一个ReadLine方法, XML writer又WriteAttributes方法.
注意: 适配器包装了stream, 这点和装饰器一样, 但是不一样的是, 适配器本身并不是stream, 它一般会把所有针对字节的方法都隐藏起来. 所以本文就不介绍适配器了.
总结一下:
backing store stream 提供原始数据, 装饰器stream提供透明的转换(例如加密); 适配器提供方法来处理高级别的类型例如字符串和xml.
想要连成串的话, 秩序把对象传递到另一个对象的构造函数里.
使用StreamStream抽象类是所有Stream的基类.
它的方法和属性主要分三类基本操作: 读, 写, 寻址(Seek); 和管理操作: 关闭(close), 冲(flush)和设定超时:
这些方法都有异步的版本, 加async, 返回Task即可.
一个例子: