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在C#中，BufferedStream是一个非常有用的流类，它提供了缓冲功能，以提高读写操作的效率。BufferedStream类属于System.IO命名空间，它继承自Stream类，并实现了缓冲机制，可以减少对底层流的读写次数，从而提高性能。

本文将详细介绍BufferedStream类的特点、用途、方法以及如何使用它来优化I/O操作。

1. BufferedStream的基本介绍

BufferedStream的主要特点和用途如下：

特点：

• 提供缓冲区，减少对底层流的直接访问。
• 提高读写操作的速度，尤其是在处理大量数据时。
• 可以配置缓冲区大小，以适应不同的应用需求。

用途：

• 优化对文件、网络资源等底层流的读写性能。
• 作为其他非缓冲流（如FileStream、NetworkStream）的包装器，增加缓冲功能。

2. 创建BufferedStream对象

创建BufferedStream对象通常需要一个底层的Stream对象，以及一个可选的缓冲区大小。

从现有Stream创建

using System;
using System.IO;

Stream underlyingStream = new FileStream("example.txt", FileMode.Open);
BufferedStream bufferedStream = new BufferedStream(underlyingStream);

指定缓冲区大小

using System;
using System.IO;

Stream underlyingStream = new FileStream("example.txt", FileMode.Open);
BufferedStream bufferedStream = new BufferedStream(underlyingStream, 8192);

3. 使用BufferedStream

BufferedStream的使用方式与Stream类的基本一致，但它提供了额外的性能优化。

读取数据

using System;
using System.IO;

Stream underlyingStream = new FileStream("example.txt", FileMode.Open);
BufferedStream bufferedStream = new BufferedStream(underlyingStream);

byte[] buffer = new byte[1024];
int bytesRead = bufferedStream.Read(buffer, 0, buffer.Length);

// 处理读取的数据
Console.WriteLine(BitConverter.ToString(buffer));

bufferedStream.Close();
underlyingStream.Close();

写入数据

using System;
using System.IO;

Stream underlyingStream = new FileStream("example.txt", FileMode.Create);
BufferedStream bufferedStream = new BufferedStream(underlyingStream);

byte[] data = new byte[] { 72, 101, 108, 108, 111 }; // "Hello" in ASCII
bufferedStream.Write(data, 0, data.Length);

// 刷新缓冲区，确保所有数据都写入底层流
bufferedStream.Flush();

bufferedStream.Close();
underlyingStream.Close();

4. BufferedStream的注意事项

• 刷新缓冲区： 当需要确保所有缓冲区中的数据都写入底层流时，应该调用Flush方法。
• 关闭流： 使用完毕后，应该正确关闭BufferedStream及其底层的Stream对象，以释放资源。

5. 示例代码

下面是一个完整的示例，演示了如何使用BufferedStream：

using System;
using System.IO;

class BufferedStreamExample
{
    static void Main()
    {
        // 创建底层的FileStream
        using (Stream underlyingStream = new FileStream("example.txt", FileMode.OpenOrCreate))
        {
            // 创建BufferedStream，默认缓冲区大小为4096字节
            using (BufferedStream bufferedStream = new BufferedStream(underlyingStream))
            {
            byte[] data = new byte[] { 72, 101, 108, 108, 111 }; // "Hello" in ASCII
                bufferedStream.Write(data, 0, data.Length);

                // 刷新缓冲区，确保所有数据都写入底层流
                bufferedStream.Flush();

                // 读取数据
                byte[] readBuffer = new byte[5];
                int bytesRead = bufferedStream.Read(readBuffer, 0, readBuffer.Length);

                // 转换并输出读取的数据
                string readData = Encoding.ASCII.GetString(readBuffer, 0, bytesRead);
                Console.WriteLine(readData); // 输出：Hello
            }
        }
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个FileStream来读写文件，然后创建了一个BufferedStream来包装这个FileStream。我们写入了一些数据，并立即刷新了缓冲区，以确保数据立即写入文件。然后我们读取了刚刚写入的数据，并输出了结果。

通过这个示例，我们可以看到BufferedStream是如何工作的，以及它是如何帮助我们提高I/O操作的效率的。在处理大量数据或需要频繁读写操作的场景中，使用BufferedStream可以显著提高性能。