C#：IO操作：File / Stream / 绘图 / 爬虫·源栈课堂·一起帮

C#：IO操作：File / Stream / 绘图 / 爬虫

当前系列： C#语法

复习：J&C：文件

文件相关

命名空间：

using System.IO;

路径

本身可以用字符串表示：

string path = @"c:\17bang\yz";

复习：@逐字字符串

但.NET提供了一个Path静态类，可以更方便的针对文件路径（字符串，不涉及文件夹或文件本身）进行操作。

常用方法：

Combine：组合成一个路径，能自动处理两个参数间反斜杠重复/缺失的问题：
```
string subPath = Path.Join(path, @"test.text");   //.NET core独有
string subPath = Path.Combine(path, @"test.text");
```
#体会#：为了方便，封装方法

Extension：文件扩展名相关

Console.WriteLine("Path.HasExtension(subPath):" + Path.HasExtension(subPath));
Console.WriteLine("Path.GetExtension(subPath):" + Path.GetExtension(subPath));
Console.WriteLine("Path.GetFileNameWithoutExtension(subPath):" + Path.GetFileNameWithoutExtension(subPath));
Console.WriteLine("Path.ChangeExtension(subPath, \"fei\"):" + Path.ChangeExtension(subPath, "fei"));

Directory：文件夹相关，如：GetDirectoryName
File：文件相关，如：GetFileName
Path：路径化操作，如：GetFullPath/GetPathRoot

文件夹

Directory，和Path一样是静态类，常用方法：

增：CreateDirectory()删：Delete()

//1、如果文件夹下还有文件，需要recursive=true，否则报错
//2、正在被使用的文件夹不会被删除，也不会报错
Directory.Delete(path, false);

改：SetXXX()
查：Exists() / EnumerateDirectories() / EnumerateFiles() / GetXXX()

在操作之前首先检查文件夹/文件是否已经存在，是一个好习惯：

//Directory.CreateDirectory(subPath);   //重复创建文件夹不会报异常
if (Directory.Exists(path))

可以为获取文件夹设置条件

IEnumerable<string> directories = Directory.EnumerateDirectories(
    path,
    "*w?x",     //pattern: * 任意多个字符 ? 1个任意字符
    SearchOption.AllDirectories);   //可以使用哦Linq操作
                                    //直接watch会异常
foreach (var item in directories)
{
    Console.WriteLine(item);

文件

File，和Directory一样是静态类，常用方法：

增：Create() / CreateText()

删：Delete()

改：WriteXXX() / Append() / SetXXX() / Copy() / Decrypt() / Encrypt()

Write会覆盖之前的文件内容，Append在文件末尾添加

带Line的会自动在结尾加换行符，否则需要我们在字符串中添加换行符

File.WriteAllText(subPath, "源栈欢迎你\r\n");    //不推荐
File.WriteAllText(subPath, "源栈欢迎你" + Environment.NewLine);    //推荐

查：Read() / Exists() / GetXXX() / Open()

演示：ReadLines()不会立即读文件（同Linq的延迟执行）

IEnumerable<string> texts = File.ReadLines(subPath);
foreach (var item in texts)

#体会#：IEnumerable<T>

静态 vs 实例

文件夹和文件操作都分别具有静态类/方法和实例类/方法：

Directory vs DirectoryInfo
File vs FileInfo

@想一想@：

.NET为什么要为我们提供两种类/方法？方便开发人员：
- Java：追求纯粹的“面向对象”，所以没有静态类，拒绝/拖延泛型、Lambda……
- C#：面向开发人员，从2.0开始，就不再被“面向对象”所束缚
何时使用静态类，何时使用实例类

//每个方法都要带一个subPath参数
Directory.CreateDirectory(subPath);
Directory.Delete(subPath, true);
//subPath一次传入，反复使用
DirectoryInfo directoryInfo = new DirectoryInfo(subPath);
directoryInfo.Create();
directoryInfo.Delete();

Stream（流）

FileStream

实例对象一般不会通过new获得，而是通过File.静态方法获得。

写入内容

创建一个文件

FileStream stream = File.Create(path);

常用的属性方法

Write()：将字节数组写入缓冲区

stream.Write(
    new byte[4] { 33, 34, 35, 36 }, //要写入的字节
    0, //偏移量，从字节数组的第几个元素开始
    4  /*缓冲的大小*/);

Flush()：将缓冲区的内容“冲”到磁盘
```
stream.Flush();  
```
Position：流当前所在的位置，即已写入缓冲区的字节元素个数/下标
```
Console.WriteLine(stream.Position);
```

为什么需要Position（以及offset等），因为当不能一次性的把所有字节写入文件时，需要要用它来做循环条件：

byte[] buffer = new byte[10] { 33, 34, 35, 36, 69, 70, 71, 88, 90, 91 };
int offset = 0, count = 3;
while (stream.Position < buffer.Length)   //不完全正确
{
    stream.Write(buffer, offset,  count);
    stream.Flush();
    offset += count;
    //Console.WriteLine(stream.Position);
}

读出文件内容

通过OpenRead()获得一个stream流

FileStream stream = File.OpenRead(path);

然后准备一个byte[]容器

byte[] container = new byte[100];

从文本中读出一定的内容，存放到容器中

stream.Read(container, 0, 100);

将字节按一定的编码格式转换成字符串（或者其他方式处理）

Console.WriteLine(Encoding.UTF8.GetString(container));

如果仅仅是针对文本文件的读写操作，更方便的是使用：

Stream(Writer/Reader)

其对象也是通过File的(Create/Append/Open)Text静态方法获得：

写入

Create创建新文件，Append在原文件末尾添加。

StreamWriter writer = File.AppendText(path);

Write和WriteLine有多个重载方法：

writer.Write(false);
writer.WriteLine();
writer.Write(new char[] { '源', '栈' });

还需要flush()才能真正的写入文件

writer.Flush();

读取

获取对象：

StreamReader reader = File.OpenText(path);

调用（重载）方法

Console.WriteLine(reader.ReadLine());
Console.WriteLine(reader.Read());
Console.WriteLine(reader.ReadToEnd());

释放资源

读写完成之后，我们应该调用Dispose()释放文件资源，让其他“人”也可以操作该文件

writer.Dispose();

为了保证无论有无异常，Dispose()都会被调用，所以Dispose()应写在finally中。

但C#提供了using(){}语法自动释放资源：

using (StreamReader reader = File.OpenText(path))
{
    Console.WriteLine(reader.ReadToEnd());
}

注意：使用using的条件是resouce实现了IDisposable

演示：Student类实现了IDisposable也可以被using，反之不行

#体会#：接口的作用，对比foreach理解

总是推荐使用using，因为：

代码更简洁优雅
resource的作用域更紧凑（同for循环比while循环）

异步方法

注意大量带有async的异步方法：I/O领域恰好是能够利用（无阻塞）异步提高性能最合适的地方。因为：

通常IO操作比纯内存/CPU运算耗时，一般都是性能瓶颈
IO操作不占用CPU资源，将其异步，正好可以减少CPU闲置（idle）时间

理解：多线程并发和IO异步区别。

绘图

需要添加dll引用（dll：dynamic link libary）：

老版.NET Framework：System.Drawing

查看.csproj项目文件
```
<Reference Include="System.Drawing">
```
新.NET core/5.0：System.Drawing.Common

复习：Alt+Enter查看项目属性，确认项目使用的.NET版本

但代码都是一样一样的！

Bitmap image = new Bitmap(200, 100);  //生成一个像素图“画板”

Graphics g = Graphics.FromImage(image);    //在画板的基础上生成一个绘图对象
g.Clear(Color.AliceBlue);           //添加底色

g.DrawLine(new Pen(Color.Black), new Point(0, 0), new Point(100, 50)); //画直线
g.DrawString("hello, luckystack",       //绘制字符串
    new Font("宋体", 14),                //指定字体
    new SolidBrush(Color.DarkRed),      //绘制时使用的刷子
    new PointF(5, 6)                    //左上角定位
);

image.SetPixel(195, 95, Color.BlueViolet);  //绘制一个像素的点

image.Save(@"C:\17bang\hello.jpg", ImageFormat.Jpeg);   //保存到文件p

爬虫

复习/了解：网页由HTML内容构成……

最关键的就是拿到网页内容：

HttpClient client = new HttpClient();
string html = client.GetStringAsync("https://17bang.ren/Code/538").Result;

然后，就可以根据正则表达式（复习）过滤得到其中href的值：

MatchCollection matches = Regex.Matches(html, @"<a.*href=['""](?<uri>[^""^']*)");
foreach (Match match in matches)
{
    Console.WriteLine(match.Groups["uri"].Value);

然后再根据这些href值拿到网页内容，不断重复上述过程……