.NET Framework将文件视为数据流。流是一系列用字节表示的数据分组。数据流有底层存储介质，这些存储介质通常称为支撑存储空间（backing store），它们为流提供了源。所幸的是，.NET Framework提供了File、Directory和Path类，这使得处理文件和目录更容易。
命名空间 System.IO 包含处理缓冲流和非缓冲流所需的所有类。缓冲流让操作系统创建内部缓冲区，并使用它以效率最高的增量读写数据。
本章介绍如何处理文件；使用File、Directory和Path类来查看和管理文件系统以及读写文件；还将介绍如何使用Stream类及其派生类来执行复杂的读写操作。

一、文件和目录
可将文件视为字节序列，它有明确的名称和固定的支撑存储介质。要操作文件，需要使用路径、磁盘存储空间、文件名和目录名。.NET Framework在命名空间System.IO中提供了多个类，能够轻松地处理文件。
1.1 使用路径
路径是一个字符串，指出了文件或目录的位置，可包含绝对位置信息，也可包含相对位置信息。绝对路径指定了完整的位置，而相对路径只指定了部分位置。使用相对路径查找指定的文件时，将以当前位置为起点。
ps：当前位置
每个进程都有进程级当前位置，这通常是加载进程的位置，但并非总是如此。
Path类提供了一些静态方法，让您能够以跨平台的方式处理路径字符串。虽然Path类的大多数成员都不与文件系统交互，但是验证指定路径字符串是否包含有效的字符。
下表列出了Path类中常用的方法：

1.2 特殊目录
Windows操作系统包含很多经常被应用程序使用的特殊文件夹。通常，这些文件夹是由操作系统指定的，但安装Windows操作系统时，用户也可显式地指定它们。因此，这些文件夹的名称和位置可能随计算机而异。
要确定这些特殊文件夹（如 Windows 文件夹）的路径，最合适的方式是使用方法Environment.GetFolderPath。这个方法接受一个Environment.SpecialFolder枚举值作为参数，该参数指出了要获取哪个特殊文件夹的路径。
下表列出了一些常用的Environment.SpecialFolder枚举值

1.3 DirectoryInfo和FileInfo类
DirectoryInfo和FileInfo类都是从FileSystemInfo派生而来的，而FileSystemInfo类可表示文件或目录，包含用于操作文件和目录的方法。实例化 FileSystemInfo 类时，将缓存目录或文件信息，因此必须使用Refresh方法进行刷新，以确保信息是最新的。
DirectoryInfo 的实例成员提供了很多属性和执行常见操作（如复制、移动、创建和列举目录）的方法。
下表列出了DirectoryInfo类的常用方法和属性：

如下程序演示了如何使用DirectoryInfo类执行一些常见的操作：

public class DirectoryInfoExample
{
    public static void Main()
    {
        string tempPath = Path.GetTempFileName();

        DirectoryInfo directoryInfo = new DirectoryInfo(tempPath);
        try
        {
            if (directoryInfo.Exists)
            {
                Console.WriteLine("The directory already exists.");
            }
            else
            {
                directoryInfo.Create();
                Console.WriteLine("The directory was successfully created.");
                directoryInfo.Delete();
                Console.WriteLine("The directory was deleted.");
            }
        }
        catch (IOException e)
        {
            Console.WriteLine("An error occurred:{0}", e.Message);
        }
    }
}

FileInfo类包含的实例成员提供了大量属性和执行常见文件操作（如复制、移动、创建和打开文件）的方法。
下表列出了常用的方法和属性：

如下程序演示了如何使用FileInfo类执行一些常见的操作：

public class FileInfoExample
{
    public static void Main()
    {
        string tempFile = Path.GetTempFileName();

        FileInfo fileInfo = new FileInfo(tempFile);
        try
        {
            if (!fileInfo.Exists)
            {
                using (StreamWriter writer = fileInfo.CreateText())
                {
                    writer.WriteLine("Line 1");
                    writer.WriteLine("Line 2");
                }
            }

            fileInfo.CopyTo(Path.GetTempFileName());
            fileInfo.Delete();
        }
        catch (IOException e)
        {
            Console.WriteLine("An error occurred: {0}", e.Message);
        }
    }
}

ps：流是可释放的
使用完流后，务必调用Close方法释放其占用的资源。也可将流放在一条using语句中，这是一种更好的方法，可确保流会被正确地关闭。

1.4 Directory和File类
如果不想创建DirectoryInfo和FileInfo类的实例，那么可以使用Directory和File类。这些类只提供了静态方法，用于执行DirectoryInfo和FileInfo支持的目录和文件操作。

下表列出了Directory类的常用方法：

如下程序执行的一些操作，但使用的是Directory类，而不是DirectoryInfo类：

public class DirectoryInfoExample
{
    public static void Main()
    {
        string tempPath = Path.GetTempFileName();

        try
        {
            if (DirectoryInfo.Exists(tempPath))
            {
                Console.WriteLine("The directory already exists.");
            }
            else
            {
                DirectoryInfo.CreateDircectory(path);
                Console.WriteLine("The directory was successfully created.");
                DirectoryInfo.Delete(path);
                Console.WriteLine("The directory was deleted.");
            }
        }
        catch (IOException e)
        {
            Console.WriteLine("An error occurred:{0}", e.Message);
        }
    }
}

Directory 和 DirectoryInfo 类之间的一个重要差别体现在方法 EnumerateFiles、EnumerateDirectories和EnumerateFileSystemEntries。在Directory类中，这些方法返回一个包含目录和文件名的 IEnumerable<string>，而在 DirectoryInfo 类中，这些方法分别返回IEnumerable<FileInfo>、IEnumerable<DirectoryInfo>和IEnumerable<FileSystemInfo>。

下表列出了File类的常用方法

以下示例使用了使用File类

public class FileExample
{
    public static void Main()
    {
        string tempFile = Path.GetTempFileName();

        try
        {
            if (!File.Exists(tempFile))
            {
                using (StreamWriter writer = File.CreateText(tempFile))
                {
                    writer.WriteLine("Line 1");
                    writer.WrtieLine("Line 2");
                }
            }

            File.Copy(tempFile, Path.GetTempFileName());
            File.Delete(tempFile);
        }
        catch (IOException e)
        {
            Console.WriteLine("An error occurred: {0}", e.Message);
        }
    }
}

二、读写数据
要处理文件中的数据，无论是读取还是写入，都可以使用 Stream 类表示的流。.NET Framework中所有基于类的流都是从这个类派生而来的。
下表列出了Stream类的常用成员：

2.1 二进制文件
不确定文件内容的类型时，通常最好将其视为二进制文件，这种文件不过是一个字节流。要从二进制文件中读取数据，可使用File类的静态方法OpenRead，它返回一个FileStream：

FileStream input = File.OpenRead(Path.GetTempFileName());

然后，可对该FileStream调用Read方法，将数据读取到指定的缓冲区中。缓冲区（buffer）是一个字节数组，可用于存储 Read 方法返回的数据。传递缓冲区、要读取的字节数以及数据存储位置相对缓冲区开头的偏移量后，Read方法将从支持存储区读取指定数量的字节，将其存储到缓冲区，并返回实际读取的字节数：

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

当然，从流中读取数据并非能执行的唯一操作。将二进制数据写入流也是一种常见的操作，完成这种操作的方式与读取数据类似。首先使用File类的OpenWrite方法打开一个二进制文件，以便写入，然后对返回的FileStream调用方法Write，将缓冲区中的数据写入支持存储区。调用 Write 方法时，需要传递如下参数：包含要写入的数据的缓冲区、从离缓冲区开头多远的地方开始读取以及写入多少个字节，如下所示。

FileStream output = File.OpenWrite(Path.GetTempFileName());
output.Write(buffer, 0, bytesRead);

如下代码是一个完整的示例，它从一个二进制文件中读取数据，并将数据写入另一个二进制文件。这个示例不断地读写字节，直到Read方法返回0，这表明再没有字节可供读取了。

public class BinaryReaderWriter
{
    const int BufferSize = 1024;

    public static void Main()
    {
        string tempPath = Path.GetTempFileName();
        string tempPath2 = Path.GetTempFileName();

        if (File.Exsists(tempPath))
        {
            using (FileStream input = FileExample.OpenRead(tempPath))
            {
                byte[] buffer = new byte[BufferSize];
                int bytesRead;

                using (FileStream output = File.OpenWrite(tempPath2))
                {
                    while ((bytesRead = input.Read(buffer, 0, BufferSize)) > 0)
                    {
                        output.Write(buffer, 0, bytesRead);
                    }
                }
            }
        }
    }
}

2.2 缓冲流
在前一个示例中使用FileStream时，需要指定用于读取数据的缓冲区以及该缓冲区的大小。在很多情况下，如果让操作系统判断要读取多少个字节，效率可能更高。
BufferedStream 让操作系统创建内部缓冲区，并以它认为效率最高的增量填充缓冲区。它仍以您提供的增量对您提供的缓冲区进行填充，但填充时使用内部缓冲区的数据，而不直接使用支持存储区中的数据。要创建缓冲流，可使用Stream创建一个新的BufferedStream实例，如下所示：

public class BinaryReaderWriter
{
    const int BufferSize = 1024;

    public static void Main()
    {
        string tempPath = Path.GetTempFileName();
        string tempPath2 = Path.GetTempFileName();

        if (File.Exsists(tempPath))
        {
            using (BufferedStream input = new BufferedStream(File.OpenRead(tempPath)))
            {
                byte[] buffer = new byte[BufferSize];
                int bytesRead;

                using (BufferedStream output = new BufferedStream(File.OpenWrite(tempPath2)))
                {
                    while ((bytesRead = input.Read(buffer, 0, Buffersize)) > 0)
                    {
                        output.Write(buffer, 0, bytesRead);
                    }
                }
            }
        }
    }
}

2.3 文本文件
Stream实例不仅可指向二进制文件，还可指向文本文件，并可使用其Read和Write方法来读写数据。读写字节数组，而不是字符串，这样比较不方便。为简化文本文件的处理工作，.NET Framework提供了StreamReader和StreamWriter类。
StreamReader提供了一个Read方法，它每次读取一个字符；还提供了一个ReadLine方法，它每次读取一行字符，并返回一个字符串。行是一系列字符，以换行符（\n）、回车（\r）或换行和回车（\r\n）结尾。到达输入流末尾后，ReadLine将返回null；否则返回一行字符，但不包含行尾字符。要写入文本数据，可使用StreamWriter类的WriteLine方法。
如下是一个读写文本数据的示例：

public class TextReaderWriter
{
    public static void Main()
    {
        string tempPath = Path.GetTempFileName();
        string tempPath2 = Path.GetTempFileName();

        if (File.Exsists(tempPath))
        {
            using (StreamReader reader = new File.OpenText(tempPath))
            {
                string buffer = null;
                using (StreamWriter writer = new StreamWriter(tempPath2))
                {
                    while ((buffer = reader.ReadLine()) !=null)
                    {
                        writer.WriteLine(buffer);
                    }
                }
            }
        }
    }
}

2.4 使用File类读写数据
鉴于从文件（无论是文本还是二进制文件）读写数据是一种常见任务，因此File类提供了多个方法，使得这项任务比直接使用流更方便。
要读写二进制数据，可分别使用方法ReadAllBytes和WriteAllBytes。这些方法打开文件，读取或写入字节，然后关闭文件。
如下程序使用的是方法ReadAllBytes和WriteAllBytes：

public class TextReaderWriter
{
    public static void Main()
    {
        string tempPath = Path.GetTempFileName();
        string tempPath2 = Path.GetTempFileName();

        if (File.Exsists(tempPath))
        {
            byte[] data = File.ReadAllBytes(tempPath);
            File.WriteAllBytes(tempPath2, data);
        }
    }
}

读写文本数据也很容易。要读取文本数据，可使用方法ReadAllLines或ReadAllText；要写入文本数据，可使用方法WriteAllLines或WriteAllText。方法ReadAllLines将文件中的所有行都读入一个字符串数组中，其中每一行都是该数组的一个元素；而 ReadAllText 将所有行都读入一个字符串中。
方法WriteAllLines将字符串数组的每个元素都写入文件，而WriteAllText将一个字符串的内容写入文件。如果指定的文件存在，那么这两个方法都覆盖它；否则，创建一个新文件。要在现有文件末尾追加文本，可使用方法 AppendAllLines 或 AppendAllText；如果需要打开一个流，就可使用方法AppendText。

如下程序使用方法ReadAllLines和WriteAllLines

public class TextReaderWriterFile
{
    public static void Main()
    {
        string tempPath = Path.GetTempFileName();
        string tempPath2 = Path.GetTempFileName();

        if (File.Exsists(tempPath))
        {
            string[] data = File.ReadAllLines(tempPath);
            File.WriteAllLines(tempPath2, data);
        }
    }
}

使用方法ReadAllLines或ReadAllText的缺点是，首先必须将整个文件读入内存。为解决这个问题，可使用方法ReadLines，它返回一个IEnumerable<string>集合。由于这个方法返回一个 IEnumerable<string>集合，因此可在返回整个集合前就开始枚举它。
如下程序使用了WriteAllLines和ReadLines：

public class TextReaderWriterFile
{
    public static void Main()
    {
        string tempPath = Path.GetTempFileName();
        string tempPath2 = Path.GetTempFileName();

        if (File.Exsists(tempPath))
        {
            File.WriteAllLines(tempPath, File.ReadLines(tempPath2));
        }
    }
}