流适配器和后备存储流

Question

我们知道像 FileStream 这样的后备存储流专门处理字节，因此我们需要流适配器来包装后备存储流。

假设我们使用 StreamReader：

// the data.txt only contains 3 chars in one line
using (StreamReader r = File.OpenText("data.txt"))
{
  string input = null;
  while ((input = r.ReadLine()) != null)
  {
     ...
  }
}

我可以说即使 StreamReader r 只发出 ReadLine() 一次，底层有一个 FileStream xxx（由 StreamReader 包装）发出 ReadByte() 3 次？

Answer 1

简而言之，不：StreamReader 和 FileStream 都不会重复调用 ReadByte()。他们确实这样做了，但是调用 Read(Byte[], Int32, Int32)，它一次返回多个字节而不是一个字节。

这与它在 C# 中的深度差不多，因为它最终会被路由到对 Kernel32 的 ReadFile 的调用，其签名如下所示：

BOOL ReadFile(
  HANDLE       hFile,
  LPVOID       lpBuffer,
  DWORD        nNumberOfBytesToRead,
  LPDWORD      lpNumberOfBytesRead,
  LPOVERLAPPED lpOverlapped
);

为了验证这一点，我们可以从StreamReader 的ReadLine method 开始旅程：

• ReadLine() 打电话给StreamReader 的ReadBuffer()
• ReadBuffer() 调用Stream 的Read(Byte[], Int32, Int32) 方法，这给定File.OpenText(...) 如何创建StreamReader 是一个FileStream。
• FileStream 的 Read(...) method 调用 FileStream 的 ReadCore(byte[] buffer, int offset, int count) 方法。
• ReadCore(...) 调用 FileStream 的 int ReadFileNative(SafeFileHandle handle, byte[] bytes, int offset, int count, NativeOverlapped* overlapped, out int hr) 方法。
• ReadFileNative(...)调用Win32Native的静态int ReadFile(SafeFileHandle handle, byte* bytes, int numBytesToRead, IntPtr numBytesRead_mustBeZero, NativeOverlapped* overlapped)方法。
• Win32Native 的 ReadFile(...) 方法调用 Kernel32.dll。

注意：这是通过查看 .NET Framework 代码得出的。大概 .NET Core 代码是等价的，但并不完全相同。