一、基本概念

1. 数据存储方式对比

存储方式	适用场景	特点
数据库存储	大量、关系复杂、有序的数据	结构化强，支持复杂查询和事务
文件存储	少量、关系简单的数据（如日志）	操作简便，可存储于任意介质

2. 文件与流

文件：存储在磁盘中，带有指定名称和路径的数据集合。
流（Stream）：文件读写时的字节序列，分为：
- 输入流：从文件读取数据（读操作）
- 输出流：向文件写入数据（写操作）

二、核心 I/O 类（System.IO 命名空间）

类名	描述
`BinaryReader`	从二进制流读取原始数据
`BinaryWriter`	以二进制格式写入原始数据
`BufferedStream`	字节流的临时存储（缓冲区），提升读写性能
`Directory`	静态类，操作目录结构（创建、删除、遍历等）
`DirectoryInfo`	非静态类，对目录执行操作（实例化后使用，更灵活）
`DriveInfo`	提供驱动器信息（如容量、文件系统）
`File`	静态类，操作文件（创建、删除、读写等）
`FileInfo`	非静态类，对文件执行操作（实例化后使用，适合多次操作同一文件）
`FileStream`	用于文件任意位置的读写（字节级操作）
`MemoryStream`	操作内存中的数据流（随机访问）
`Path`	处理路径信息（拼接、解析路径等）
`StreamReader`	从字节流读取字符（文本文件读操作）
`StreamWriter`	向流写入字符（文本文件写操作）

三、常用类详解

1. FileStream（字节级文件操作）

用于直接操作字节数组，处理文件的读写与关闭，派生自Stream。

核心用法

构造函数：new FileStream(路径, FileMode, FileAccess, FileShare)
- FileMode：文件操作类型（Open/Create/OpenOrCreate/Append）
- FileAccess：数据操作权限（Read/Write/ReadWrite）

读写示例：

// 读文件  
using (FileStream fs = new FileStream("test.txt", FileMode.Open, FileAccess.Read)) {  byte[] buffer = new byte[1024];  int length = fs.Read(buffer, 0, buffer.Length); // 读取字节  string content = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, length); // 解码  
}  

// 写文件  
using (FileStream fs = new FileStream("test.txt", FileMode.Create, FileAccess.Write)) {  byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes("Hello"); // 编码  fs.Write(data, 0, data.Length); // 写入字节  
}

2. BinaryReader / BinaryWriter（二进制文件操作）

专门处理二进制文件的读写，简化原始数据（如数值、字符串）的二进制转换。

示例

// 写二进制文件  
using (FileStream fs = new FileStream("data.bin", FileMode.Create))  
using (BinaryWriter bw = new BinaryWriter(fs)) {  bw.Write(123); // 写入整数  bw.Write("test"); // 写入字符串  
}  

// 读二进制文件  
using (FileStream fs = new FileStream("data.bin", FileMode.Open))  
using (BinaryReader br = new BinaryReader(fs)) {  int num = br.ReadInt32(); // 读整数  string str = br.ReadString(); // 读字符串  
}

3. BufferedStream（带缓冲区的流）

通过内存缓冲区减少对操作系统的调用，提升大数据读写性能。

示例

using (FileStream fs = new FileStream("bigfile.txt", FileMode.Create))  
using (BufferedStream bs = new BufferedStream(fs)) {  byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes("大量数据...");  bs.Write(data, 0, data.Length); // 先写入缓冲区，满了自动刷到文件  bs.Flush(); // 手动刷新缓冲区（确保数据写入文件）  
}

4. File 类（静态文件操作）

静态类，提供创建、删除、移动、复制文件及读写数据的快捷方法（适合单次操作）。

常用方法

方法	作用
`Create(string path)`	创建文件，返回`FileStream`
`Delete(string path)`	删除文件
`Move(string src, string dest)`	移动文件
`Copy(string src, string dest)`	复制文件
`WriteAllText(string path, string content)`	写入字符串（覆盖原内容）
`ReadAllText(string path)`	读取所有内容为字符串
`WriteAllLines(string path, string[] lines)`	按行写入字符串数组

5. StreamReader / StreamWriter（文本文件操作）

专门处理字符流，自动处理编码（默认 UTF-8），适合读写文本文件。

示例

// 写文本文件  
using (StreamWriter sw = new StreamWriter("log.txt")) {  sw.WriteLine("第一行");  sw.WriteLine("第二行");  
}  

// 读文本文件  
using (StreamReader sr = new StreamReader("log.txt")) {  string line;  while ((line = sr.ReadLine()) != null) { // 逐行读取  Console.WriteLine(line);  }  
}

6. DriveInfo（驱动器信息）

获取计算机中驱动器的详细信息（如容量、文件系统类型）。

常用属性

AvailableFreeSpace：可用空间（字节）
DriveFormat：文件系统（如 NTFS）
DriveType：驱动器类型（固定 / 移动 / CD-ROM 等）
IsReady：驱动器是否就绪

示例

DriveInfo cDrive = new DriveInfo("C:");  
if (cDrive.IsReady) {  Console.WriteLine($"可用空间：{cDrive.AvailableFreeSpace / 1024 / 1024} MB");  Console.WriteLine($"文件系统：{cDrive.DriveFormat}");  
}

7. 文件属性操作（File / FileInfo）

获取或设置文件属性（如只读、隐藏），File是静态方法，FileInfo是实例方法（适合多次操作）。

示例

FileInfo file = new FileInfo("test.txt");  
file.Attributes = FileAttributes.ReadOnly | FileAttributes.Hidden; // 设置只读+隐藏  
Console.WriteLine($"是否只读：{file.IsReadOnly}");  
Console.WriteLine($"创建时间：{file.CreationTime}");

8. 路径操作（Path / Environment）

Path 类：处理路径字符串（跨平台兼容）。
- GetDirectoryName(path)：获取目录
- GetExtension(path)：获取扩展名
- Combine(path1, path2)：拼接路径
- GetFullPath(relativePath)：获取绝对路径
Environment 类：提供系统环境信息。
- CurrentDirectory：当前工作目录
- GetFolderPath(SpecialFolder)：获取特殊文件夹路径（如桌面、临时目录）

9. 目录操作（Directory / DirectoryInfo）

Directory：静态类，适合单次目录操作。
DirectoryInfo：非静态类，适合多次操作同一目录。

常用方法

CreateDirectory(path)：创建目录（含多级）
Delete(path, recursive)：删除目录（recursive=true删除非空目录）
GetFiles(path)：获取目录下所有文件
GetDirectories(path)：获取子目录

递归遍历目录示例

static void TraverseDir(string path) {  foreach (string dir in Directory.GetDirectories(path)) {  Console.WriteLine($"目录：{dir}");  foreach (string file in Directory.GetFiles(dir)) {  Console.WriteLine($"文件：{file}");  }  TraverseDir(dir); // 递归遍历子目录  }  
}

四、using 语句的作用

自动释放实现IDisposable接口的资源（如流、文件句柄），避免手动调用Close()和Dispose()。

// 简化前  
FileStream fs = new FileStream("test.txt", FileMode.Open);  
// ... 操作 ...  
fs.Close();  
fs.Dispose();  

// 简化后（自动释放）  
using (FileStream fs = new FileStream("test.txt", FileMode.Open)) {  // ... 操作 ...  
}

五、总结

核心类：必须掌握File/FileInfo（文件）、Directory/DirectoryInfo（目录）、Path（路径）、DriveInfo（驱动器）。
静态 vs 非静态：
- 静态类（File/Directory）：适合单次操作，无需实例化。
- 非静态类（FileInfo/DirectoryInfo/DriveInfo）：适合多次操作同一对象，更灵活。
编码一致性：读写文件时需使用相同编码（如 UTF-8），避免乱码。
资源释放：优先使用using语句，确保资源正确释放。