IO流操作实现文件拷贝\简单加密及相关知识点

直接搬起水缸抬水

文件的拷贝类似于从一个水缸中把水运到另外一个水缸，如果水缸小且水少（文件容量小）我们可以直接把水缸抬起来，把水直接倒进另外一个水缸中，这种方式的好处是：快，但是缺点是一旦水缸稍大你就抬不动它了（消耗系统内存，效率低），所以在此我不建议使用，而这种方式在流中的表现形式是：

private void FileCopy()
 {
          byte[] bytes = File.ReadAllBytes(@"C:\1.txt");
          File.WriteAllBytes(@"C:\2.txt", bytes);
 }

使用合适的勺子

当一个水缸足够大的时候，我们就要使用一些方法来帮助我们多快好省的完成运水（文件拷贝）的工作了，这时候，一把容量适合的勺子正和我意；

static void Main(string[] args)
       {
           using (FileStream outStream = new FileStream(@"C:\2.zip", FileMode.Create))
           {
               using (FileStream fs = new FileStream(@"C:\1.zip", FileMode.Open))
               {
                   //缓冲区太小的话，速度慢而且伤硬盘
                   //声明一个4兆字节缓冲区大小，比如迅雷也有一个缓冲区，如果没有缓冲区的话，
                   //每下载一个字节都要往磁盘进行写，非常伤磁盘，所以，先往内存的缓冲区写字节，当
                   //写够了一定容量之后，再往磁盘进行写操作，减低了磁盘操作。
                   byte[] bytes = new byte[1024 * 1024 * 4];
                   int readBytes;
                   //第二个参数Offset表示当前位置的偏移量，一般都传0
                   while ((readBytes = fs.Read(bytes, 0, bytes.Length)) > 0) //读取的位置自动往后挪动。
                   {
                       //readBytes为实际读到的byte数，因为最后一次可能不会读满。
                       outStream.Write(bytes, 0, readBytes);
                   }
               }
           }
           Console.WriteLine("拷贝成功");
       }

 

代码实现的效果是，加入一个文件有10M，当第一次循环的时候读取4M，然后写到2.zip中，循环第二次如此，当第三次的时候，读取剩余的2M，继续写到2.zip中，完成文件拷贝的工作。
值得注意的地方是：
1、1.zip是已存在的文件，以FileMode.Open的方式将数据读取到byte[]数组中；
2、while循环中，每次最多读取1024 * 1024 * 4 字节，这我称作是缓冲区大小；
3、当读到最后一次的时候，byte[]数组可能不满，这时，readBytes将是byte[]实际的容量
4、while循环读取的时候，流中的seek或者是position会自动偏移处理，所以这并需要我们维护读取开始的位置

简单加密的思路

其实这里说是加密，我都不是很好意思说出口了，呵呵，透过byte.MaxValue我们知道，字节的最大值为255，所以，我们循环读取出来的字节数组，用255减去数组中的字节数值，用此值来保存，拷贝完毕之后，你会发现，这个文件根本是不能打开的或者是乱码，因为数据都已经被扰乱了，这相当于一个简单的加密效果，那如何去解密呢？将“加密”过的文件重新“拷贝”一次，经过255减去字节的值会得到原来真正的字节数组值，这相当于一个解密。

//对byte数组进行加密，byte的MaxValue为255，所以可以在这里做手脚
 for (int i = 0; i < readBytes; i++)
   {
      bytes[i] = (byte)(byte.MaxValue - bytes[i]);
   }

流相关知识

1、Flush()-Close()-Dispose()过程
不知道大家有没有发现，我们使用流操作的时候，一定要Using()，如果你不Using资源，往文本txt中写入少量数据的时候，你会发现并没有写入成功，其实，流中有一个缓冲区，相当于上例中的byte[]数组，当你往文件写入数据的时候，流只是答应了你会写，但是什么时候写呢？他说了算，他可能让数据达到一定的大小的时候就会帮你写进去，但是，我们就要写这么少数据怎么办？你可以使用Flush()方法，意为强制把缓冲区中的数据写入到文件。Using在内部其实是走了这样的一个顺序：Flush()-Close()-Dispose()

2、压缩流 GZipStream
问：什么情况下，一个100M的txt文件会压缩到很小很小，就只有几百K的大小呢？
答：文本里存在大量大量的相同的字符串的时候，压缩率往往会很高，你没可能将一部1G的电影压缩到几百K吧。

       //压缩流，如果直接存储相同的数据（如很多个很多个相同的字符串）
       //使用FileStream会原样输出保存，数据量很大，我们可以使用GzipStream进行压缩保存，减少存储空间
       private void CompressStream()
       {
           string s = "DotNetGeek";
           for (int i = 0; i < 100; i++)
           {
               s += s;
           }
           using (FileStream fs = new FileStream(@"C:\1.txt", FileMode.Create))
           {
               using (GZipStream gs = new GZipStream(fs, CompressionMode.Compress))
               {
                   byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(s);
                   gs.Write(bytes, 0, bytes.Length);
               }
           }
       }

3、解压流
有压缩流就有解压流

private void DeCompressStream()
{
    using (FileStream fs = new FileStream(@"C:\2.txt", FileMode.Open))
    {
        using (GZipStream zipStream = new GZipStream(fs, CompressionMode.Decompress))
        {
            using (FileStream outputStream = new FileStream(@"C:\unzip2.txt", FileMode.Create))
            {
                int bytesRead;
                byte[] bytes = new byte[1024];
                while ((bytesRead = zipStream.Read(bytes, 0, bytes.Length)) > 0)
                {
                    outputStream.Write(bytes, 0, bytesRead);
                }
            }
        }
    }
}

自己好好理解一些代码运行的调用顺序

4、内存流MemoryStream
内存流 MemoryStream ,将数据以流的形式存储在内存中

private void MemoryStreamFun()
{
    MemoryStream ms = new MemoryStream();
    string s = "hello";
    byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(s);
    ms.Write(bytes, 0, bytes.Length);
}

5、文本处理方便的StreamReader

如果我们的需求是简单对文本进行流的操作，我们大可不必使用FileStream繁琐的操作，又是2个流还while循环的，DotNet为我们准备了一个专门用来处理文本的流；

//如果是读取文本流，就可以使用StreamReader来简化操作
   private void StreamReaderFn()
   {
       using (Stream stream = File.OpenRead(@"C:\1.txt"))
       {
           using (StreamReader reader = new StreamReader(stream))
           {
               string s;
               while ((s = reader.ReadLine()) != null)
               {
                   //假如文本里有三行数据，则每次读一行，循环三次读取完毕，如果没有数据返回null
                   //指针自动下移，和SqlDataReader.Read类似
                   Console.WriteLine(s);
               }

               s = reader.ReadToEnd();
               //一次性读取出来（数据量少的情况）
           }
       }
   }

   private void StreamWriterFn()
   {
       using (FileStream fs = File.OpenWrite(@"C:\1.txt"))
       {
           using (StreamWriter writer = new StreamWriter(fs))
           {
               writer.WriteLine("hello");
               writer.WriteLine("world");
           }
       }
   }