电脑里的NET的打开方式 net文件用什么打开

此系列文章为我在2015年发布于博客园的.NET基础拾遗系列 , 它十分适合初中级.NET开发工程师在面试前进行一个系统的复习 , 因此我将其搬到头条号分享与你 。
本文为第七篇,我们会对.NET的流与序列化相关考点进行基础复习,全文会以Q/A的形式展现 , 即以面试题的形式来描述 。
1 能说说流的概念吗?.NET中有哪些流?
流是一种针对字节流的操作,它类似于内存与文件之间的一个管道 。在对一个文件进行处理时,本质上需要经过借助OS提供的API来进行打开文件,读取文件中的字节流,再关闭文件等操作,其中读取文件的过程就可以看作是字节流的一个过程 。

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【电脑里的NET的打开方式 net文件用什么打开】常见的流类型包括:文件流、终端操作流以及网络Socket等,在.NET中,System.IO.Stream类型被设计为作为所有流类型的虚基类,所有的常见流类型都继承自System.IO.Stream类型,当我们需要自定义一种流类型时,也应该直接或者间接地继承自Stream类型 。下图展示了在.NET中常见的流类型以及它们的类型结构:
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从上图中可以发现,Stream类型继承自MarshalByRefObject类型 , 这保证了流类型可以跨越应用程序域进行交互 。所有常用的流类型都继承自System.IO.Stream类型,这保证了流类型的统一性,并且屏蔽了底层的一些复杂操作,使用起来非常方便 。
下面的代码中展示了如何在.NET中使用FileStream文件流进行简单的文件读写操作:
public class Program{private const int bufferlength = 1024;public static void Main(string[] args){//创建一个文件,并写入内容string filename = @"C:\TestStream.txt";string filecontent = GetTestString();try{if (File.Exists(filename)){File.Delete(filename);}// 创建文件并写入内容using (FileStream fs = new FileStream(filename, FileMode.Create)){Byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(filecontent);fs.Write(bytes, 0, bytes.Length);}// 读取文件并打印出来using (FileStream fs = new FileStream(filename, FileMode.Open)){Byte[] bytes = new Byte[bufferlength];UTF8Encoding encoding = new UTF8Encoding(true);while (fs.Read(bytes, 0, bytes.Length) > 0){Console.WriteLine(encoding.GetString(bytes));}}// 循环分批读取打印//using (FileStream fs = new FileStream(filename, FileMode.Open, FileAccess.Read))//{//Byte[] bytes = new Byte[bufferlength];//int bytesRead;//do//{//bytesRead = fs.Read(bytes, 0, bufferlength);//Console.WriteLine(Encoding.UTF8.GetString(bytes, 0, bytesRead));//} while (bytesRead > 0);//}}catch (IOException ex){Console.WriteLine(ex.Message);}Console.ReadKey();}// 01.取得测试数据static string GetTestString(){StringBuilder builder = new StringBuilder();for (int i = 0; i < 10; i++){builder.Append("我是测试数据\r\n");builder.Append("我是长江" + (i + 1) + "号\r\n");}return builder.ToString();}}上述代码的执行结果如下图所示:
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在实际开发中,我们经常会遇到需要传递一个比较大的文件,或者事先无法得知文件大?。↙ength属性抛出异常) , 因此也就不能创建一个尺寸正好合适的Byte[]数组,此时只能分批读取和写入,每次只读取部分字节,直到文件尾 。例如我们需要复制G盘中一个大小为4.4MB的mp3文件到C盘中去,假设我们对大小超过2MB的文件都采用分批读取写入机制 , 可以通过如下代码实现:
public class Program{private const int BufferSize = 10240; // 10 KBpublic static void Main(string[] args){string fileName = @"G:\My Musics\BlueMoves.mp3"; // Source 4.4 MBstring copyName = @"C:\BlueMoves-Copy.mp3"; // Destination 4.4 MBusing (Stream source = new FileStream(fileName, FileMode.Open, FileAccess.Read)){using (Stream target = new FileStream(copyName, FileMode.Create, FileAccess.Write)){byte[] buffer = new byte[BufferSize];int bytesRead;do{// 从源文件中读取指定的10K长度到缓存中bytesRead = source.Read(buffer, 0, BufferSize);// 从缓存中写入已读取到的长度到目标文件中target.Write(buffer, 0, bytesRead);} while (bytesRead > 0);}}Console.ReadKey();}}上述代码中,设置了缓存buffer大小为10K,即每次只读取10K的内容长度到buffer中,通过循环的多次读写和写入完成整个复制操作 。
2 你知道如何使用压缩流吗?
由于网络带宽的限制、硬盘内存空间的限制等原因,文件和数据的压缩是我们经常会遇到的一个需求 。因此 , .NET中提供了对于压缩和解压的支持:GZipStream类型和DeflateStream类型,它们位于System.IO.Compression命名空间下 , 且都继承于Stream类型(对文件压缩的本质其实是针对字节的操作,也属于一种流的操作) , 实现了基本一致的功能 。
下面的代码展示了GZipStream的使用方法 , DeflateStream和GZipStream的使用方法几乎完全一致:
public class Program{// 缓存数组的长度private const int bufferSize = 1024;public static void Main(string[] args){string test = GetTestString();byte[] original = Encoding.UTF8.GetBytes(test);byte[] compressed = null;byte[] decompressed = null;Console.WriteLine("数据的原始长度是:{0}", original.LongLength);// 1.进行压缩// 1.1 压缩进入内存流using (MemoryStream target = new MemoryStream()){using (GZipStream gzs = new GZipStream(target, CompressionMode.Compress, true)){// 1.2 将数据写入压缩流WriteAllBytes(gzs, original, bufferSize);}compressed = target.ToArray();Console.WriteLine("压缩后的数据长度:{0}", compressed.LongLength);}// 2.进行解压缩// 2.1 将解压后的数据写入内存流using (MemoryStream source = new MemoryStream(compressed)){using (GZipStream gzs = new GZipStream(source, CompressionMode.Decompress, true)){// 2.2 从压缩流中读取所有数据decompressed = ReadAllBytes(gzs, bufferSize);}Console.WriteLine("解压后的数据长度:{0}", decompressed.LongLength);Console.WriteLine("解压前后是否相等:{0}", test.Equals(Encoding.UTF8.GetString(decompressed)));}Console.ReadKey();}// 01.取得测试数据static string GetTestString(){StringBuilder builder = new StringBuilder();for (int i = 0; i < 10; i++){builder.Append("我是测试数据\r\n");builder.Append("我是长江" + (i + 1) + "号\r\n");}return builder.ToString();}// 02.从一个流总读取所有字节static Byte[] ReadAllBytes(Stream stream, int bufferlength){Byte[] buffer = new Byte[bufferlength];List<Byte> result = new List<Byte>();int read;while ((read = stream.Read(buffer, 0, bufferlength)) > 0){if (read < bufferlength){Byte[] temp = new Byte[read];Array.Copy(buffer, temp, read);result.AddRange(temp);}else{result.AddRange(buffer);}}return result.ToArray();}// 03.把字节写入一个流中static void WriteAllBytes(Stream stream, Byte[] data, int bufferlength){Byte[] buffer = new Byte[bufferlength];for (long i = 0; i < data.LongLength; i += bufferlength){int length = bufferlength;if (i + bufferlength > data.LongLength){length = (int)(data.LongLength - i);}Array.Copy(data, i, buffer, 0, length);stream.Write(buffer, 0, length);}}}上述代码的运行结果如下图所示:
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需要注意的是:使用 GZipStream 类压缩大于 4 GB 的文件时将会引发异常 。
通过GZipStream的构造方法可以看出 , 它是一个典型的Decorator装饰者模式的应用,所谓装饰者模式 , 就是动态地给一个对象添加一些额外的职责 。对于增加新功能这个方面 , 装饰者模式比新增一个之类更为灵活 。就拿上面代码中的GZipStream来说,它扩展的是MemoryStream , 为Write方法增加了压缩的功能,从而实现了压缩的应用 。
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扩展:许多资料表明.NET提供的GZipStream和DeflateStream类型的压缩算法并不出色,也不能调整压缩率 , 有些第三方的组件例如SharpZipLib实现了更高效的压缩和解压算法,我们可以在nuget中为项目添加该组件 。
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3 能说说Serializable特性的作用吗?
通过上面的流类型可以方便地操作各种字节流,但是如何把现有的实例对象转换为方便传输的字节流,就需要使用序列化技术 。对象实例的序列化,是指将实例对象转换为可方便存储、传输和交互的流 。在.NET中 , 通过Serializable特性提供了序列化对象实例的机制,当一个类型被申明为Serializable后,它就能被诸如BinaryFormatter等实现了IFormatter接口的类型进行序列化和反序列化 。
[Serializable]public class Person{......}但是,在实际开发中我们会遇到对于一些特殊的不希望被序列化的成员 , 这时我们可以为某些成员添加NonSerialized特性 。例如,有如下代码所示的一个Person类,其中number代表学号,name代表姓名,我们不希望name被序列化,于是可以为name添加NonSerialized特性:
public class Program{public static void Main(string[] args){Person obj = new Person(26, "Edison Chou");Console.WriteLine("初始状态:");Console.WriteLine(obj);// 序列化对象byte[] data = http://www.wokk.cn/Serialize(obj);// 反序列化对象Person newObj = DeSerialize(data);Console.WriteLine("经过序列化和反序列化后:");Console.WriteLine(newObj);Console.ReadKey();}// 序列化对象static byte[] Serialize(Person p){// 使用二进制序列化IFormatter formatter = new BinaryFormatter();using (MemoryStream ms = new MemoryStream()){formatter.Serialize(ms, p);return ms.ToArray();}}// 反序列化对象static Person DeSerialize(byte[] data){// 使用二进制反序列化IFormatter formatter = new BinaryFormatter();using (MemoryStream ms = new MemoryStream(data)){Person p = formatter.Deserialize(ms) as Person;return p;}}}上述代码的运行结果如下图所示:
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注意:当一个基类使用了Serializable特性后,并不意味着其所有子类都能被序列化 。事实上,我们必须为每个子类都添加Serializable特性才能保证其能被正确地序列化 。
4 .NET中提供了哪些可进行序列化操作的类型?
我们已经理解了如何把一个类型声明为可序列化的类型,但是万里长征只走了第一步,具体完成序列化和反序列化的操作还需要一个执行这些操作的类型 。为了序列化具体实例到某种专用的格式,.NET中提供了三种对象序列格式化类型:BinaryFormatter、SoapFormatter和XmlSerializer 。
(1)BinaryFormatter
顾名思义,BinaryFormatter可用于将可序列化的对象序列化成二进制的字节流,在前面Serializable特性的代码示例中已经展示过,这里不再重复展示 。
(2)SoapFormatter
SoapFormatter致力于将可序列化的类型序列化成符合SOAP规范的XML文档以供使用 。在.NET中,要使用SoapFormatter需要先添加对于SoapFormatter的引用:
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Soap;Note:SOAP是一种位于应用层的网络协议,它基于XML,并且是Web Service的基本协议 。
(3)XmlSerializer
XmlSerializer并不仅仅针对那些标记了Serializable特性的类型 , 更为需要注意的是,Serializable和NonSerialized特性在XmlSerializer类型对象的操作中完全不起作用,取而代之的是XmlIgnore属性 。XmlSerializer可以对没有标记Serializable特性的类型对象进行序列化,但是它仍然有一定的限制:
① 使用XmlSerializer序列化的对象必须显示地拥有一个无参数的公共构造方法;
因此 , 我们需要修改前面代码示例中的Person类,添加一个无参数的公共构造方法:
[Serializable]public class Person{......public Person(){}......}② XmlSerializer只能序列化公共成员变量;
因此,Person类中的私有成员_number便不能被XmlSerializer进行序列化:
[Serializable]public class Person{// 私有成员无法被XmlSerializer序列化private int _number;}(4)综合演示SoapFormatter和XmlSerializer的使用方法:
① 重新改写Person类
[Serializable]public class Person{// 私有成员无法被XmlSerializer序列化private int _number;// 使用NonSerialized特性标记此成员不可被BinaryFormatter和SoapFormatter序列化[NonSerialized]public string _name;// 使用XmlIgnore特性标记此成员不可悲XmlSerializer序列化[XmlIgnore]public string _univeristy;public Person(){}public Person(int i, string s, string u){this._number = i;this._name = s;this._univeristy = u;}public override string ToString(){string result = string.Format("学号是:{0},姓名是:{1},大学是:{2}", _number, _name, _univeristy);return result;}}② 新增SoapFormatter和XmlSerializer的序列化和反序列化方法
#region 01.SoapFormatter// 序列化对象-SoapFormatterstatic byte[] SoapFormatterSerialize(Person p){// 使用Soap协议序列化IFormatter formatter = new SoapFormatter();using (MemoryStream ms = new MemoryStream()){formatter.Serialize(ms, p);return ms.ToArray();}}// 反序列化对象-SoapFormatterstatic Person SoapFormatterDeSerialize(byte[] data){// 使用Soap协议反序列化IFormatter formatter = new SoapFormatter();using (MemoryStream ms = new MemoryStream(data)){Person p = formatter.Deserialize(ms) as Person;return p;}} #endregion#region 02.XmlSerializer// 序列化对象-XmlSerializerstatic byte[] XmlSerializerSerialize(Person p){// 使用XML规范序列化XmlSerializer serializer = new XmlSerializer(typeof(Person));using (MemoryStream ms = new MemoryStream()){serializer.Serialize(ms, p);return ms.ToArray();}}// 反序列化对象-XmlSerializerstatic Person XmlSerializerDeSerialize(byte[] data){// 使用XML规范反序列化XmlSerializer serializer = new XmlSerializer(typeof(Person));using (MemoryStream ms = new MemoryStream(data)){Person p = serializer.Deserialize(ms) as Person;return p;}} #endregion③ 改写Main方法进行测试
static void Main(string[] args){Person obj = new Person(26, "Edison Chou", "CUIT");Console.WriteLine("原始对象为:");Console.WriteLine(obj.ToString());// 使用SoapFormatter序列化对象byte[] data1 = SoapFormatterSerialize(obj);Console.WriteLine("SoapFormatter序列化后:");Console.WriteLine(Encoding.UTF8.GetString(data1));Console.WriteLine();// 使用XmlSerializer序列化对象byte[] data2 = XmlSerializerSerialize(obj);Console.WriteLine("XmlSerializer序列化后:");Console.WriteLine(Encoding.UTF8.GetString(data2));Console.ReadKey();}示例运行结果如下图所示:
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5 如何自定义序列化和反序列化?
对于某些类型,序列化和反序列化往往有一些特殊的操作或逻辑检查需求,这时就需要我们能够主动地控制序列化和反序列化的过程 。.NET中提供的Serializable特性帮助我们非常快捷地申明了一个可序列化的类型(因此也就缺乏了灵活性),但很多时候由于业务逻辑的要求 , 我们需要主动地控制序列化和反序列化的过程 。因此,.NET提供了ISerializable接口来满足自定义序列化需求 。
下面的代码展示了自定义序列化和反序列化的类型模板:
[Serializable]public class MyObject : ISerializable{protected MyObject(SerializationInfo info, StreamingContext context){// 在此构造方法中实现反序列化}public virtual void GetObjectData(SerializationInfo info, StreamingContext context){// 在此方法中实现序列化}}如上代码所示,GetObjectData和特殊构造方法都接收两个参数:SerializationInfo 类型参数的作用类似于一个哈希表,通过key/value对来存储整个对象的内容 , 而StreamingContext 类型参数则包含了流的当前状态,我们可以根据此参数来判断是否需要序列化和反序列化类型独享 。
如果基类实现了ISerializable接口,则派生类需要针对自己的成员实现反序列化构造方法,并且重写基类中的GetObjectData方法 。
下面通过一个具体的代码示例,来了解如何在.NET程序中自定义序列化和反序列化的过程:
① 首先我们需要一个需要被序列化和反序列化的类型,该类型有可能被其他类型继承
[Serializable]public class MyObject : ISerializable{private int _number;[NonSerialized]private string _name;public MyObject(int num, string name){this._number = num;this._name = name;}public override string ToString(){return string.Format("整数是:{0}\r\n字符串是:{1}", _number, _name);}// 实现自定义的序列化protected MyObject(SerializationInfo info, StreamingContext context){// 从SerializationInfo对象(类似于一个HashTable)中读取内容this._number = info.GetInt32("MyObjectInt");this._name = info.GetString("MyObjectString");}// 实现自定义的反序列化public void GetObjectData(SerializationInfo info, StreamingContext context){// 将成员对象写入SerializationInfo对象中info.AddValue("MyObjectInt", this._number);info.AddValue("MyObjectString", this._name);}}② 随后编写一个继承自MyObject的子类,并添加一个私有的成员变量 。需要注意的是:子类必须负责序列化和反序列化自己添加的成员变量 。
[Serializable]public class MyObjectSon : MyObject{// 自己添加的成员private string _sonName;public MyObjectSon(int num, string name): base(num, name){this._sonName = name;}public override string ToString(){return string.Format("{0}\r\n之类字符串是:{1}", base.ToString(), this._sonName);}// 实现自定义反序列化 , 只负责子类添加的成员protected MyObjectSon(SerializationInfo info, StreamingContext context): base(info, context){this._sonName = info.GetString("MyObjectSonString");}// 实现自定义序列化,只负责子类添加的成员public override void GetObjectData(SerializationInfo info, StreamingContext context){base.GetObjectData(info, context);info.AddValue("MyObjectSonString", this._sonName);}}③ 最后编写Main方法,测试自定义的序列化和反序列化
public class Program{public static void Main(string[] args){MyObjectSon obj = new MyObjectSon(10086, "Edison Chou");Console.WriteLine("初始对象为:");Console.WriteLine(obj.ToString());// 序列化byte[] data = http://www.wokk.cn/Serialize(obj);Console.WriteLine("经过序列化与反序列化之后:");Console.WriteLine(DeSerialize(data));Console.ReadKey();}// 序列化对象-BinaryFormatterstatic byte[] Serialize(MyObject p){// 使用二进制序列化IFormatter formatter = new BinaryFormatter();using (MemoryStream ms = new MemoryStream()){formatter.Serialize(ms, p);return ms.ToArray();}}// 反序列化对象-BinaryFormatterstatic MyObject DeSerialize(byte[] data){// 使用二进制反序列化IFormatter formatter = new BinaryFormatter();using (MemoryStream ms = new MemoryStream(data)){MyObject p = formatter.Deserialize(ms) as MyObject;return p;}}}上述代码的运行结果如下图所示:
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从结果图中可以看出,由于实现了自定义的序列化和反序列化 , 从而原先使用Serializable特性的默认序列化和反序列化算法没有起作用,MyObject类型的所有成员经过序列化和反序列化之后均被完整地还原了,包括申明了NonSerialized特性的成员 。
总结
本文总结复习了.NET的流与序列化处理相关的重要知识点,下一篇会总结.NET中委托相关的重要知识点 , 欢迎继续关注!


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