Delphi Stream（流）-介绍

阿里巴巴刘起 發表於 2022-4-10 22:26:00

Stream对象，又称流式对象，是TStream、THandleStream、TFileStream、TMemoryStream、TResourceStream和TBlobStream等的统称。它们分别代表了在各种媒介上存储数据的能力，它们将各种数据类型(包括对象和部件)   在内存、外存和数据库字段中的管理操作抽象为对象方法，并且充分利用了面向对象技术的优点，应用程序可以相当容易地在各种Stream对象中拷贝数据。
　　下面介绍各种对象的数据和方法及使用方法。
        TStream对象是能在各种媒介中存储二进制数据的对象的抽象对象。从TStream 对象继承的对象用于在内存、Windows资源文件、磁盘文件和数据库字段等媒介中存储数据。　
        TStream中定义了两个属性：Size和Position。它们分别以字节为单位表示的流的大小和当前指针位置。TStream中定义的方法用于在各种流中读、写和相互拷贝二进制数据。因为所有的Stream对象都是从TStream中继承来的，所以在TStream中定义的域和方法都能被Stream对象调用和访问。此外，又由于面向对象技术的动态联编功能，TStream为各种流的应用提供了统一的接口，简化了流的使用；不同Stream对象是抽象了对不同存储媒介的数据上的操作，因此，TStream的需方法为在不同媒介间的数据拷贝提供了最简捷的手段。
TStream的属性和方法　　1. Position属性　     声明：property Position: Longint;  　　Position属性指明流中读写的当前偏移量。
　　2. Size属性 　　声明：property Size: Longint;        Size属性指明了以字节为单位的流的的大小，它是只读的。 　　3. CopyFrom方法 　　声明：function CopyFrom(Source: TStream; Count: Longint): Longint;        CopyFrom从Source所指定的流中拷贝Count个字节到当前流中，并将指针从当前位置移动Count个字节数，函数返回值是实际拷贝的字节数。 　　4. Read方法 　　声明：function Read(var Buffer; Count: Longint): Longint; virtual; abstract;        Read方法从当前流中的当前位置起将Count个字节的内容复制到Buffer中，并把当前指针向后移动Count个字节数，函数返回值是实际读的字节数。如果返回值小于Count，这意味着读操作在读满所需字节数前指针已经到达了流的尾部。 　　Read方法是抽象方法。每个后继Stream对象都要根据自己特有的有关特定存储媒介的读操作覆盖该方法。而且流的所有其它的读数据的方法（如：ReadBuffer，ReadComponent等）在完成实际的读操作时都调用了Read方法。面向对象的动态联编的优点就体现在这儿。因为后继Stream对象只需覆盖Read方法，而其它读操作(如ReadBuffer、ReadComponent等)都不需要重新定义，而且TStream还提供了统一的接口。　　5. ReadBuffer方法　　声明：procedure ReadBuffer(var Buffer; Count: Longint);  
　　ReadBuffer方法从流中将Count个字节复制到Buffer 中，并将流的当前指针向后移动Count个字节。如读操作超过流的尾部，ReadBuffer方法引起EReadError异常事件。 　　6. ReadComponent方法 　声明：function ReadComponent(Instance: TComponent): TComponent;        ReadComponent方法从当前流中读取由Instance所指定的部件，函数返回所读的部件。ReadComponent在读Instance及其拥有的所有对象时创建了一个Reader对象并调用它的ReadRootComponent方法。 　　如果Instance为nil，ReadComponent的方法基于流中描述的部件类型信息创建部件，并返回新创建的部件。 　　7. ReadComponentRes方法 　　声明：function ReadComponentRes(Instance: TComponent): TComponent;          ReadComponentRes方法从流中读取Instance指定的部件，但是流的当前位置必须是由WriteComponentRes方法所写入的部件的位置。 　　ReadComponentRes 首先调用ReadResHeader方法从流中读取资源头，然后调用ReadComponent方法读取Instance。如果流的当前位置不包含一个资源头。ReadResHeader将引发一个EInvalidImage异常事件。在Classes库单元中也包含一个名为ReadComponentRes的函数，该函数执行相同的操作，只不过它基于应用程序包含的资源建立自己的流。　　8. ReadResHeader方法　　声明：procedure ReadResHeader;  
     ReadResHeader方法从流的当前位置读取Windows资源文件头，并将流的当前位置指针移到该文件头的尾部。如果流不包含一个有效的资源文件头，ReadResHeader将引发一个EInvalidImage异常事件。流的ReadComponentRes方法在从资源文件中读取部件之前，会自动调用ReadResHeader方法，因此，通常程序员通常不需要自己调用它。
　　9. Seek方法 　　声明：function Seek(Offset: Longint; Origin: Word): Longint; virtual; abstract;        Seek方法将流的当前指针移动Offset个字节，字节移动的起点由Origin指定。如果Offset是负数，Seek方法将从所描述的起点往流的头部移动。下表中列出了Origin的不同取值和它们的含义：
                           函数Seek的参数的取值 　━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 　　常量　　　　　　　值　　　　　Seek的起点         Offset的取值    ──────────────────────────────────────── 　SoFromBeginning     0           　流的开头              正数 　SoFromCurrent       1              流的当前位置        正数或负数    　SoFromEnd          2              流的结尾              负数 　━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━                     　   10. Write方法 　　在Delphi对象式管理的对象中有两类对象的方法都有称为Write的：Stream对象和Filer对象。Stream对象的Write方法将数据写进流中。Filer对象通过相关的流传递数据，在后文中会介绍这类方法。 　　Stream对象的Write方法声明如下：
       function Write(const Buffer; Count: Longint): Longint; virtual; abstract;  
       Write方法将Buffer中的Count个字节写入流中，并将当前位置指针向流的尾部移动Count个字节，函数返回写入的字节数。 　   TStream的Write方法是抽象的，每个继承的Stream对象都要通过覆盖该方法来提供向特定存储媒介(内存、磁盘文件等)写数据的特定方法。流的其它所有写数据的方法(如WriteBuffer、WriteComponent)都调用Write担当实际的写操作。 　　11. WriteBuffer方法 　　声明：procedure WriteBuffer(const Buffer; Count: Longint);   　　WriteBuffer的功能与Write相似。WriteBuffer方法调用Write来执行实际的写操作，如果流没能写所有字节，WriteBuffer会触发一个EWriteError异常事件。 　　12. WriteComponent方法 　　在Stream对象和Filer对象都有被称为WriteComponent的方法。Stream对象的WriteComponent方法将Instance所指定的部件和它所包含的所有部件都写入流中；Writer对象的WriteComponent将指定部件的属性值写入Writer对象的流中。 　　Stream对象的WriteComponent方法声明是这样的：         procedure WriteComponent(Instance: Tcomponent);  
　　WriteComponent创建一个Writer对象，并调用Writer的WriteRootComponent方法将Instance及其拥有的对象写入流。 　　13. WriteComponentRes方法 　　声明：WriteComponentRes(const ResName: String; Instance: TComponent);   　　WriteComponentRes方法首先往流中写入标准Windows 资源文件头，然后将Instance指定的部件写入流中。要读由WriteComponentRes写入的部件，必须调用ReadComponentRes方法。 　　WriteComponentRes使用ResName传入的字符串作为资源文件头的资源名，然后调用WriteComponent方法将Instance和它拥有的部件写入流。 　　14. WriteDescendant方法 　　声明：procedure WriteDescendant(Instance Ancestor: TComponent);   　　Stream对象的WriteDescendant方法创建一个Writer对象，然后调入该对象的WriteDescendant方法将Instance部件写入流中。Instance可以是从Ancestor部件继承的窗体，也可以是在从祖先窗体中继承的窗体中相应于祖先窗体中Ancestor部件的部件。 　　15. WriteDescendantRes方法 　　声明：procedure WriteDescendantRes(const ResName: String;                                          Instance, Ancestor: TComponent); 　　WriteDescendantRes方法将Windows资源文件头写入流，并使用ResName作用资源名，然后调用WriteDescendant方法，将Instance写入流。
TStream的实现原理
　　TStream对象是Stream对象的基础类，这是Stream对象的基础。为了能在不同媒介上的存储数据对象，后继的Stream对象主要是在Read和Write方法上做了改进，。因此，了解TStream是掌握Stream对象管理的核心。Borland公司虽然提供了Stream对象的接口说明文档，但对于其实现和应用方法却没有提及，笔者是从Borland Delphi 2.0 Client/Server Suite 提供的源代码和部分例子程序中掌握了流式对象技术。
　　下面就从TStream的属性和方法的实现开始。 　　1. TStream属性的实现 　　前面介绍过，TStream具有Position和Size两个属性，作为抽象数据类型，它抽象了在各种存储媒介中读写数据所需要经常访问的域。那么它们是怎样实现的呢？ 　　在自定义部件编写这一章中介绍过部件属性定义中的读写控制。Position和Size也作了读写控制。定义如下：
     property Position: Longint read GetPosition write SetPosition;      property Size: Longint read GetSize;
　　由上可知，Position是可读写属性，而Size是只读的。 　　Position属性的实现就体现在GetPosition和SetPosition。当在程序运行过程中，任何读取Position的值和给Position赋值的操作都会自动触发私有方法GetPosition和SetPosition。两个方法的声明如下：
     function TStream.GetPosition: Longint;      begin        Result := Seek(0, 1);      end;
     procedure TStream.SetPosition(Pos: Longint);      begin        Seek(Pos, 0);      end;
     在设置位置时，Delphi编译机制会自动将Position传为Pos。 　　前面介绍过Seek的使用方法，第一参数是移动偏移量，第二个参数是移动的起点，返回值是移动后的指针位置。 　　Size属性的实现只有读控制，完全屏蔽了写操作。读控制方法GetSize实现如下：
     function TStream.GetSize: Longint;      var        Pos: Longint;      begin        Pos := Seek(0, 1);        Result := Seek(0, 2);        Seek(Pos, 0);      end;
     2. TStream方法的实现 　　⑴ CopyFrom方法 　　CopyFrom是Stream对象中很有用的方法，它用于在不同存储媒介中拷贝数据。例如，内存与外部文件之间、内存与数据库字段之间等。它简化了许多内存分配、文件打开和读写等的细节，将所有拷贝操作都统一到Stream对象上。 　　前面曾介绍：CopyFrom方法带Source和Count两个参数并返回长整型。该方法将Count个字节的内容从Source拷贝到当前流中，如果Count值为0则拷贝所有数据。
     function TStream.CopyFrom(Source: TStream; Count: Longint): Longint;      const        MaxBufSize = $F000;      var        BufSize, N: Integer;        Buffer: PChar;      begin        if Count = 0 then        begin          Source.Position := 0;          Count := Source.Size;        end;        Result := Count;        if Count > MaxBufSize then BufSize := MaxBufSize else BufSize := Count;        GetMem(Buffer, BufSize);        try          while Count <> 0 do          begin            if Count > BufSize then                N := BufSize              else              N := Count;            Source.ReadBuffer(Buffer^, N);            WriteBuffer(Buffer^, N);            Dec(Count, N);          end;        finally          FreeMem(Buffer, BufSize);        end;      end;
　　⑵ ReadBuffer方法和WriteBuffer方法 　　ReadBuffer方法和WriteBuffer方法简单地调用虚拟函数Read、Write来读写流中数据，它比Read和Write增加了读写数据出错时的异常处理。
     procedure TStream.ReadBuffer(var Buffer; Count: Longint);      begin        if (Count <> 0) and (Read(Buffer, Count) <> Count) then          raise EReadError.CreateRes(SReadError);      end;
     procedure TStream.WriteBuffer(const Buffer; Count: Longint);      begin        if (Count <> 0) and (Write(Buffer, Count) <> Count) then          raise EWriteError.CreateRes(SWriteError);      end;
　　⑶ ReadComponent、ReadResHeader和ReadComponentRes方法 　　ReadComponent方法从当前流中读取部件。在实现上ReadComponent方法创建了一个TStream对象，并用TReader的ReadRootComponent方法读部件。在Delphi对象式管理中，Stream对象和Filer对象结合很紧密。Stream对象的许多方法的实现需要Filer对象的支持，而Filer对象的构造函数 直接就以Stream对象为参数。在ReadComponent方法的实现中就可清楚地看到这一点：
     function TStream.ReadComponent(Instance: TComponent): TComponent;      var        Reader: TReader;      begin        Reader := TReader.Create(Self, 4096);        try          Result := Reader.ReadRootComponent(Instance);        finally          Reader.Free;        end;      end;
     ReadResHeader方法用于读取Windows资源文件的文件头，由ReadComponentRes方法在读取Windows资源文件中的部件时调用，通常程序员不需自己调用。如果读取的不是资源文件ReadResH := FSize + Offset;            end;            Result := FPosition;          end;
　　Offse代表移动的偏移量。Origin代表移动的起点，值为0表示从文件头开始，值为1表示从当前位置开始，值为2表示从文件尾往前，这时OffSet一般为负数。Seek的实现没有越界的判断。 　　3. SaveToStream和SaveToFile方法 　　SaveToStream方法是将MemoryStream对象中的内容写入Stream所指定的流。其实现如下：
         procedure TCustomMemoryStream.SaveToStream(Stream: TStream);          begin            if FSize <> 0 then Stream.WriteBuffer(FMemory^, FSize);          end;
　　SaveToStream方法调用了Stream的WriteBuffer方法，直接将FMemory中的内容按FSize字节长度写入流中。 　　SaveToFile方法是与SaveToStream方法相关的。SaveToFile方法首先创建了一个FileStream对象，然后把该文件Stream对象作为SaveToStream的参数，由SaveToStream 方法执行写操作，其实现如下：
         procedure TCustomMemoryStream.SaveToFile(const FileName: string);          var            Stream: TStream;          begin            Stream := TFileStream.Create(FileName, fmCreate);            try              SaveToStream(Stream);            finally              Stream.Free;            end;          end;
　　在Delphi 的许多对象的SaveToStream 和SaveToFile、LoadFromStream和LoadFromFile方法的实现都有类似的嵌套结构。
TMemoryStream对象
　    TMemoryStream对象是一个管理动态内存中的数据的Stream对象，它是从TCustomMemoryStream中继承下来的，除了从TCustomMemoryStream中继承的属性和方法外，它还增加和覆盖了一些用于从磁盘文件和其它注台读数据的方法。它还提供了写入、消除内存内容的动态内存管理方法。下面 介绍它的这些属性和方法。
TMemoryStream的属性和方法
　　1. Capacity属性 　　声明：property Copacity: Longint;        Capacity属性决定了分配给内存流的内存池的大小。这与Size属性有些不同。Size属性是描述流中数据的大小。在程序中可以将Capacity 的值设置的比数据所需最大内存大一些，这样可以避免频繁地重新分配。 　　2. Realloc方法 　　声明：function Realloc(var NewCapacity: Longint): Pointer; virtual;        Realloc方法，以8K为单位分配动态内存，内存的大小由NewCapacity指定，函数返回指向所分配内存的指针。 　　3. SetSize方法 　　SetSize方法消除内存流中包含的数据，并将内存流中内存池的大小设为Size字节。如果Size为零，是SetSize方法将释放已有的内存池，并将Memory属性置为nil；否则，SetSize方法将内存池大小调整为Size。      4. Clear方法 　　声明：procedure Clear;        Clear方法释放内存中的内存池，并将Memory属性置为nil。在调用Clear方法后，Size和Position属性都为0。 　　5. LoadFromStream方法 　　声明：procedure LoadFromStream(Stream: TStream);        LoadFromStream方法将Stream指定的流中的全部内容复制到MemoryStream中，复制过程将取代已有内容，使MemoryStream成为Stream的一份拷贝。 　　6. LoadFromFile方法 　　声明：procedure LoadFromFile(count FileName: String);        LoadFromFile方法将FileName指定文件的所有内容复制到MemoryStream中，并取代已有内容。调用LoadFromFile方法后，MemoryStream将成为文件内容在内存中的完整拷贝。
TMemoryStream对象的实现原理
　　TMemoryStream从TCustomMemoryStream对象直接继承，因此可以享用TCustomMemoryStream的属性和方法。前面讲过，TCustomMemoryStream是用于内存中数据操作的抽象对象，它为MemoryStream对象的实现提供了框架，框架中的内容还要由具体MemoryStream对象去填充。TMemoryStrea m对象就是按动态内存管理的需要填充框架中的具体内容。下面介绍TMemoryStream对象的实? FBuffer := AllocMem(FDataSet.RecordSize);                FRecord := FBuffer;                if not FDataSet.GetCurrentRecord(FBuffer) then Exit;                OpenMode := dbiReadOnly;          end else              begin                if not (FDataSet.State in ) then DBError(SNotEditing);                OpenMode := dbiReadWrite;              end;              Check(DbiOpenBlob(FDataSet.Handle, FRecord, FFieldNo, OpenMode));            end;            FOpened := True;            if Mode = bmWrite then Truncate;          end;
   　该方法首先是用传入的Field参数给FField，FDataSet，FRecord和FFieldNo赋值。方法中用AllocMem按当前记录大小分配内存，并将指针赋给FBuffer，用DataSet部件的GetCurrentRecord方法，将记录的值赋给FBuffer，但不包括BLOB数据。 　　方法中用到的DbiOpenBlob函数是BDE的API函数，该函数用于打开数据库中的BLOB字段。 　　最后如果方法传入的Mode参数值为bmWrite，就调用Truncate将当前位置指针以后的 数据删除。 　　分析这段源程序不难知道： 　　● 读写BLOB字段，不允许BLOB字段所在DataSet部件有Filter，否则产生异常事件 　　● 要读写BLOB字段，必须将DataSet设为编辑或插入状态 　 ● 如果BLOB字段中的数据作了修改，则在创建BLOB 流时，不再重新调用DBiOpenBlob函数，而只是简单地将FOpened置为True，这样可以用多个BLOB 流对同一个BLOB字段读写
　　Destroy方法释放BLOB字段和为FBuffer分配的缓冲区，其实现如下：
         destructor TBlobStream.Destroy;          begin            if FOpened then            begin              if FModified then FField.FModified := True;              if not FField.FModified then                DbiFreeBlob(FDataSet.Handle, FRecord, FFieldNo);            end;            if FBuffer <> nil then FreeMem(FBuffer, FDataSet.RecordSize);            if FModified then            try              FField.DataChanged;            except              Application.HandleException(Self);            end;          end;
　　如果BLOB流中的数据作了修改，就将FField的FModified置为True；如果FField的Modified为False就释放BLOB字段，如果FBuffer不为空，则释放临时内存。最后根据FModified的值来决定是否启动FField的事件处理过程DataChanged。 　　不难看出，如果BLOB字段作了修改就不释放BLOB字段，并且对BLOB 字段的修改只有到Destroy时才提交，这是因为读写BLOB字段时都避开了FField，而直接调用BDE API函数。这一点是在应用BDE API编程中很重要，即一定要修改相应数据库部件的状态。 　　2. Read和Write方法的实现 　　Read和Write方法都调用BDE API函数完成数据库BLOB字段的读写，其实现如下： 　　          function TBlobStream.Read(var Buffer; Count: Longint): Longint;          var            Status: DBIResult;          begin            Result := 0;            if FOpened then            begin              Status := DbiGetBlob(FDataSet.Handle, FRecord, FFieldNo, FPosition,                                                             Count, @Buffer, Result);              case Status of                DBIERR_NONE, DBIERR_ENDOFBLOB:                  begin                    if FField.FTransliterate then                      NativeToAnsiBuf(FDataSet.Locale, @Buffer, @Buffer, Result);                    Inc(FPosition, Result);                  end;                DBIERR_INVALIDBLOBOFFSET:                  {Nothing};              else                DbiError(Status);              end;            end;          end;
　　Read方法使用了BDE   API的DbiGetBlob函数从FDataSet中读取数据，在本函数中，各参数的含义是这样的：FDataSet.Handle代表DataSet的BDE句柄，FReacord表示BLOB字段所在记录，FFieldNo表示BLOB字段号，FPosition表示要读的的数据的起始位置，Count表示要读的字节数，Buffer是读出数据所占的内存， Result是实际读出的字节数。该BDE函数返回函数调用的错误状态信息。 　　Read方法还调用了NativeToAnsiBuf进行字符集的转换。
         function TBlobStream.Write(const Buffer; Count: Longint): Longint;          var            Temp: Pointer;          begin            Result := 0;            if FOpened then            begin              if FField.FTransliterate then              begin                GetMem(Temp, Count);                try                  AnsiToNativeBuf(FDataSet.Locale, @Buffer, Temp, Count);                  Check(DbiPutBlob(FDataSet.Handle, FRecord, FFieldNo, FPosition,                    Count, Temp));                finally                  FreeMem(Temp, Count);                end;              end else                Check(DbiPutBlob(FDataSet.Handle, FRecord, FFieldNo, FPosition,                                                        Count, @Buffer));              Inc(FPosition, Count);              Result := Count;              FModified := True;            end;          end;
     Write方法调用了BDE API的DbiPutBlob函数实现往数据库BLOB字段存储数据。      该函数的各参数含义如下：
                  调用函数DbiPutBlob的各传入参数的含义    　━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 　    　参数名　　　　　　　　　　　含义      ────────────────────────────── 　      FDataSetHandle            写入的数据库的BDE句柄      　 FRecord                   写入数据的BLOB字段所在的记录         FFieldNo                  BLOB字段号     　   FPosition                  写入的起始位置 　      Count                     写入的数据的字节数     　   Buffer                     所写入的数据占有的内存地址 　   ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
标志，该标志意味着后面存储有一连串的项目。Reader对象，在读这一连串项目时先调用ReadListBegin方法读取该标志位，然后用EndOfList判断是否列表结束，并用循环语句读取项目。在调用WriteListBegin方法的后面必须调用WriteListEnd方法写列表结束标志，相应的在Reader对象中 有ReadListEnd方法读取该结束标志。 　　5. WriteListEnd方法 　　声明：procedure WriteListEnd;        WriteListEnd方法在流中，写入项目列表结束标志，它是与WriteListBegin相匹配的方法。 　　6. WriteBoolean方法 　　声明：procedure WriteBoolean(Value: Boolean);        WriteBoolean方法将Value传入的布尔值写入流中。 　　7. WriteChar方法 　　声明：procedure WriteChar(Value: char);        WriteChar方法将Value中的字符写入流中。 　　8. WriteFloat方法 　　声明：procedure WriteFloat(Value: Extended);        WriteFloat方法将Value传入的浮点数写入流中。 　　9. WriteInteger方法 　　声明：procedure WriteInteger(Value: Longint);        WriteInteger方法将Value中的整数写入流中。 　　10. WriteString方法 　　声明：procedure WriteString(const Value: string);        WriteString方法将Value中的字符串写入流中。 　　11. WriteIdent方法 　　声明：procedure WriteIdent(const Ident: string);        WriteIdent方法将Ident传入的标识符写入流中。 　　12. WriteSignature方法 　　声明：procedure WriteSignature;        WriteSignature方法将Delphi Filer对象标签写入流中。WriteRootComponent方法在将部件写入流之前先调用WriteSignature方法写入Filer标签。Reader对象在读部件之前调用ReadSignature方法读取该标签以指导读操作。 　　13. WritComponent方法 　　声明：procedure WriteComponent(Component: TComponent);        WriteComponent方法调用参数Component的WriteState方法将部件写入流中。在调用WriteState之前，WriteComponent还将Component的ComponetnState属性置为csWriting。当WriteState返回时再清除csWriting.      14. WriteRootComponent方法 　　声明：procedure WriteRootComponent(Root: TComponent);        WriteRootComponent方法将Writer对象Root属性设为参数Root带的值，然后调用WriteSignature方法往流中写入Filer对象标签，最后调用WriteComponent方法在流中存储Root部件。 
来源：https://www.cnblogs.com/delphixe/p/16127886.html

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