Delphi?

Stream對象,又稱流式對象,是TStream、THandleStream、TFileStream、TMemoryStream、TResourceStream和TBlobStream等的統稱。它們分別代表了在各種媒介上存儲數據的能力,它們將各種數據類型(包括對象和部件)

在內存、外存和數據庫字段中的管理操作抽象為對象方法,並且充分利用了面向對象技術的優點,應用程序可以相當容易地在各種Stream對象中拷貝數據。

  下面介紹各種對象的數據和方法及使用方法。

TStream對象

  TStream對象是能在各種媒介中存儲二進制數據的對象的抽象對象。從TStream 對象繼承的對象用於在內存、Windows資源文件、磁盤文件和數據庫字段等媒介中存儲數據。

  Stream中定義了兩個屬性:Size和Position。它們分別以字節為單位表示的流的大小和當前指針位置。TStream中定義的方法用於在各種流中讀、寫和相互拷貝二進制數據。因為所有的Stream對象都是從TStream中繼承來的,所以在TStream中定義的域和方法都能被Stream對象調用和訪

問。此外,又由於面向對象技術的動態聯編功能,TStream為各種流的應用提供了統一的接口,簡化了流的使用;不同Stream對象是抽象了對不同存儲媒介的數據上的操作,因此,TStream的需方法為在不同媒介間的數據拷貝提供了最簡捷的手段。

TStream的屬性和方法

  1. Position屬性 

聲明:property Position: Longint;

  Position屬性指明流中讀寫的當前偏移量。

  2. Size屬性

  聲明:property Size: Longint;

Size屬性指明瞭以字節為單位的流的的大小,它是隻讀的。

  3. CopyFrom方法

  聲明:function CopyFrom(Source: TStream; Count: Longint): Longint;

CopyFrom從Source所指定的流中拷貝Count個字節到當前流中, 並將指針從當前位置移動Count個字節數,函數返回值是實際拷貝的字節數。

  4. Read方法

  聲明:function Read(var Buffer; Count: Longint): Longint; virtual; abstract;

Read方法從當前流中的當前位置起將Count個字節的內容複製到Buffer中,並把當前指針向後移動Count個字節數,函數返回值是實際讀的字節數。如果返回值小於Count,這意味著讀操作在讀滿所需字節數前指針已經到達了流的尾部。

  Read方法是抽象方法。每個後繼Stream對象都要根據自己特有的有關特定存儲媒介的讀操作覆蓋該方法。而且流的所有其它的讀數據的方法(如:ReadBuffer,ReadComponent等)在完成實際的讀操作時都調用了Read方法。面向對象的動態聯編的優點就體現在這兒。因為後繼Stream對

象只需覆蓋Read方法,而其它讀操作(如ReadBuffer、ReadComponent等)都不需要重新定義,而且TStream還提供了統一的接口。

  5. ReadBuffer方法

  聲明:procedure ReadBuffer(var Buffer; Count: Longint);

  ReadBuffer方法從流中將Count個字節複製到Buffer 中, 並將流的當前指針向後移動Count個字節。如讀操作超過流的尾部,ReadBuffer方法引起EReadError異常事件。

  6. ReadComponent方法

  聲明:function ReadComponent(Instance: TComponent): TComponent;

ReadComponent方法從當前流中讀取由Instance所指定的部件,函數返回所讀的部件。ReadComponent在讀Instance及其擁有的所有對象時創建了一個Reader對象並調用它的ReadRootComponent方法。

  如果Instance為nil,ReadComponent的方法基於流中描述的部件類型信息創建部件,並返回新創建的部件。

  7. ReadComponentRes方法

  聲明:function ReadComponentRes(Instance: TComponent): TComponent;

ReadComponentRes方法從流中讀取Instance指定的部件,但是流的當前位置必須是由WriteComponentRes方法所寫入的部件的位置。

  ReadComponentRes

首先調用ReadResHeader方法從流中讀取資源頭,然後調用ReadComponent方法讀取Instance。如果流的當前位置不包含一個資源頭。ReadResHeader將引發一個EInvalidImage異常事件。在Classes庫單元中也包含一個名為ReadComponentRes的函數,該函數執行相同的操作,只不過它基於應

用程序包含的資源建立自己的流。

  8. ReadResHeader方法

  聲明:procedure ReadResHeader;

ReadResHeader方法從流的當前位置讀取Windows資源文件頭,並將流的當前位置指針移到該文件頭的尾部。如果流不包含一個有效的資源文件頭,ReadResHeader將引發一個EInvalidImage異常事件。

  流的ReadComponentRes方法在從資源文件中讀取部件之前,會自動調用ReadResHeader方法,因此,通常程序員通常不需要自己調用它。

  9. Seek方法

  聲明:function Seek(Offset: Longint; Origin: Word): Longint; virtual; abstract;

Seek方法將流的當前指針移動Offset個字節,字節移動的起點由Origin指定。如果Offset是負數,Seek方法將從所描述的起點往流的頭部移動。下表中列出了Origin的不同取值和它們的含義:

函數Seek的參數的取值

 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

  常量       值      Seek的起點 Offset的取值

─────────────────────────────────

 SoFromBeginning 0  流的開頭 正 數

 SoFromCurrent 1 流的當前位置 正數或負數

 SoFromEnd 2 流的結尾 負 數

 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

  10. Write方法

  在Delphi對象式管理的對象中有兩類對象的方法都有稱為Write的:Stream對象和Filer對象。Stream對象的Write方法將數據寫進流中。Filer對象通過相關的流傳遞數據,在後文中會介紹這類方法。

  Stream對象的Write方法聲明如下:

function Write(const Buffer; Count: Longint): Longint; virtual; abstract;

Write方法將Buffer中的Count個字節寫入流中,並將當前位置指針向流的尾部移動Count個字節,函數返回寫入的字節數。

  TStream的Write方法是抽象的,每個繼承的Stream對象都要通過覆蓋該方法來提供向特定存儲媒介(內存、磁盤文件等)寫數據的特定方法。流的其它所有寫數據的方法(如WriteBuffer、WriteComponent)都調用Write擔當實際的寫操作。

  11. WriteBuffer方法

  聲明:procedure WriteBuffer(const Buffer; Count: Longint);

  WriteBuffer的功能與Write相似。WriteBuffer方法調用Write來執行實際的寫操作,如果流沒能寫所有字節,WriteBuffer會觸發一個EWriteError異常事件。

  12. WriteComponent方法

  在Stream對象和Filer對象都有被稱為WriteComponent的方法。Stream對象的WriteComponent方法將Instance所指定的部件和它所包含的所有部件都寫入流中;Writer對象的WriteComponent將指定部件的屬性值寫入Writer對象的流中。

  Stream對象的WriteComponent方法聲明是這樣的:

procedure WriteComponent(Instance: Tcomponent);

  WriteComponent創建一個Writer對象,並調用Writer的WriteRootComponent方法將Instance及其擁有的對象寫入流。

  13. WriteComponentRes方法

  聲明:WriteComponentRes(const ResName: String; Instance: TComponent);

  WriteComponentRes方法首先往流中寫入標準Windows 資源文件頭,然後將Instance指定的部件寫入流中。要讀由WriteComponentRes寫入的部件,必須調用ReadComponentRes方法。

  WriteComponentRes使用ResName傳入的字符串作為資源文件頭的資源名,然後調用WriteComponent方法將Instance和它擁有的部件寫入流。

  14. WriteDescendant方法

  聲明:procedure WriteDescendant(Instance Ancestor: TComponent);

  Stream對象的WriteDescendant方法創建一個Writer對象,然後調入該對象的WriteDescendant方法將Instance部件寫入流中。Instance可以是從Ancestor部件繼承的窗體,也可以是在從祖先窗體中繼承的窗體中相應於祖先窗體中Ancestor部件的部件。

  15. WriteDescendantRes方法

  聲明:procedure WriteDescendantRes(const ResName: String;

Instance, Ancestor: TComponent);

  WriteDescendantRes方法將Windows資源文件頭寫入流,並使用ResName作用資源名,然後調用WriteDescendant方法,將Instance寫入流。

TStream的實現原理

  TStream對象是Stream對象的基礎類,這是Stream對象的基礎。為了能在不同媒介上的存儲數據對象,後繼的Stream對象主要是在Read和Write方法上做了改進,。因此,瞭解TStream是掌握Stream對象管理的核心。Borland公司雖然提供了Stream對象的接口說明文檔,但對於其實現和應

用方法卻沒有提及,筆者是從Borland Delphi 2.0 Client/Server Suite 提供的源代碼和部分例子程序中掌握了流式對象技術。

  下面就從TStream的屬性和方法的實現開始。

  1. TStream屬性的實現

  前面介紹過,TStream具有Position和Size兩個屬性,作為抽象數據類型,它抽象了在各種存儲媒介中讀寫數據所需要經常訪問的域。那麼它們是怎樣實現的呢?

  在自定義部件編寫這一章中介紹過部件屬性定義中的讀寫控制。Position和Size也作了讀寫控制。定義如下:

property Position: Longint read GetPosition write SetPosition;

property Size: Longint read GetSize;

  由上可知,Position是可讀寫屬性,而Size是隻讀的。

  Position屬性的實現就體現在GetPosition和SetPosition。當在程序運行過程中,任何讀取Position的值和給Position賦值的操作都會自動觸發私有方法GetPosition和SetPosition。兩個方法的聲明如下:

function TStream.GetPosition: Longint;

begin

Result := Seek(0, 1);

end;

procedure TStream.SetPosition(Pos: Longint);

begin

Seek(Pos, 0);

end;

在設置位置時,Delphi編譯機制會自動將Position傳為Pos。

  前面介紹過Seek的使用方法,第一參數是移動偏移量,第二個參數是移動的起點,返回值是移動後的指針位置。

  Size屬性的實現只有讀控制,完全屏蔽了寫操作。讀控制方法GetSize實現如下:

function TStream.GetSize: Longint;

var

Pos: Longint;

begin

Pos := Seek(0, 1);

Result := Seek(0, 2);

Seek(Pos, 0);

end;

2. TStream方法的實現

  ⑴ CopyFrom方法

  CopyFrom是Stream對象中很有用的方法,它用於在不同存儲媒介中拷貝數據。例如,內存與外部文件之間、內存與數據庫字段之間等。它簡化了許多內存分配、文件打開和讀寫等的細節,將所有拷貝操作都統一到Stream對象上。

  前面曾介紹:CopyFrom方法帶Source和Count兩個參數並返回長整型。該方法將Count個字節的內容從Source拷貝到當前流中,如果Count值為0則拷貝所有數據。

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方法簡單地調用虛擬函數Read、Write來讀寫流中數據,它比Read和Write增加了讀寫數據出錯時的異常處理。

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方法從當前流中讀取部件。在實現上ReadComponent方法創建了一個TStream對象,並用TReader的ReadRootComponent方法讀部件。在Delphi對象式管理中,Stream對象和Filer對象結合很緊密。Stream對象的許多方法的實現需要Filer對象的支持,而Filer對象的構造函數

直接就以Stream對象為參數。在ReadComponent方法的實現中就可清楚地看到這一點:

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方法用於讀取Windows資源文件的文件頭,由ReadComponentRes方法在讀取Windows資源文件中的部件時調用,通常程序員不需自己調用。如果讀取的不是資源文件ReadResH := FSize + Offset;

end;

Result := FPosition;

end;

  Offse代表移動的偏移量。Origin代表移動的起點,值為0表示從文件頭開始,值為1表示從當前位置開始,值為2表示從文件尾往前,這時OffSet一般為負數。Seek的實現沒有越界的判斷。

  3. SaveToStream和SaveToFile方法

  SaveToStream方法是將MemoryStream對象中的內容寫入Stream所指定的流。其實現如下:

procedure TCustomMemoryStream.SaveToStream(Stream: TStream);

begin

if FSize <> 0 then Stream.WriteBuffer(FMemory^, FSize);

end;

  SaveToStream方法調用了Stream的WriteBuffer方法,直接將FMemory中的內容按FSize字節長度寫入流中。

  SaveToFile方法是與SaveToStream方法相關的。SaveToFile方法首先創建了一個FileStream對象,然後把該文件Stream對象作為SaveToStream的參數,由SaveToStream 方法執行寫操作,其實現如下:

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 的許多對象的SaveToStream 和SaveToFile、LoadFromStream和LoadFromFile方法的實現都有類似的嵌套結構。

TMemoryStream對象

TMemoryStream對象是一個管理動態內存中的數據的Stream對象,它是從TCustomMemoryStream中繼承下來的,除了從TCustomMemoryStream中繼承的屬性和方法外,它還增加和覆蓋了一些用於從磁盤文件和其它注臺讀數據的方法。它還提供了寫入、消除內存內容的動態內存管理方法。下面

介紹它的這些屬性和方法。

TMemoryStream的屬性和方法

  1. Capacity屬性

  聲明:property Copacity: Longint;

Capacity屬性決定了分配給內存流的內存池的大小。這與Size屬性有些不同。Size屬性是描述流中數據的大小。在程序中可以將Capacity 的值設置的比數據所需最大內存大一些,這樣可以避免頻繁地重新分配。

  2. Realloc方法

  聲明:function Realloc(var NewCapacity: Longint): Pointer; virtual;

Realloc方法,以8K為單位分配動態內存,內存的大小由NewCapacity指定,函數返回指向所分配內存的指針。

  3. SetSize方法

  SetSize方法消除內存流中包含的數據,並將內存流中內存池的大小設為Size字節。如果Size為零,是SetSize方法將釋放已有的內存池,並將Memory屬性置為nil;否則,SetSize方法將內存池大小調整為Size。

4. Clear方法

  聲明:procedure Clear;

Clear方法釋放內存中的內存池,並將Memory屬性置為nil。在調用Clear方法後,Size和Position屬性都為0。

  5. LoadFromStream方法

  聲明:procedure LoadFromStream(Stream: TStream);

LoadFromStream方法將Stream指定的流中的全部內容複製到MemoryStream中,複製過程將取代已有內容,使MemoryStream成為Stream的一份拷貝。

  6. LoadFromFile方法

  聲明:procedure LoadFromFile(count FileName: String);

LoadFromFile方法將FileName指定文件的所有內容複製到MemoryStream中,並取代已有內容。調用LoadFromFile方法後,MemoryStream將成為文件內容在內存中的完整拷貝。

TMemoryStream對象的實現原理

  TMemoryStream從TCustomMemoryStream對象直接繼承,因此可以享用TCustomMemoryStream的屬性和方法。前面講過,TCustomMemoryStream是用於內存中數據操作的抽象對象,它為MemoryStream對象的實現提供了框架,框架中的內容還要由具體MemoryStream對象去填充。TMemoryStrea

m對象就是按動態內存管理的需要填充框架中的具體內容。下面介紹TMemoryStream對象的實? FBuffer := AllocMem(FDataSet.RecordSize);

FRecord := FBuffer;

if not FDataSet.GetCurrentRecord(FBuffer) then Exit;

OpenMode := dbiReadOnly;

end else

begin

if not (FDataSet.State in [dsEdit, dsInsert]) then DBError(SNotEditing);

OpenMode := dbiReadWrite;

end;

Check(DbiOpenBlob(FDataSet.Handle, FRecord, FFieldNo, OpenMode));

end;

FOpened := True;

if Mode = bmWrite then Truncate;

end;

 該方法首先是用傳入的Field參數給FField,FDataSet,FRecord和FFieldNo賦值。方法中用AllocMem按當前記錄大小分配內存,並將指針賦給FBuffer,用DataSet部件的GetCurrentRecord方法,將記錄的值賦給FBuffer,但不包括BLOB數據。

  方法中用到的DbiOpenBlob函數是BDE的API函數,該函數用於打開數據庫中的BLOB字段。

  最後如果方法傳入的Mode參數值為bmWrite,就調用Truncate將當前位置指針以後的

數據刪除。

  分析這段源程序不難知道:

  ● 讀寫BLOB字段,不允許BLOB字段所在DataSet部件有Filter,否則產生異常事件

  ● 要讀寫BLOB字段,必須將DataSet設為編輯或插入狀態

  ● 如果BLOB字段中的數據作了修改,則在創建BLOB 流時,不再重新調用DBiOpenBlob函數,而只是簡單地將FOpened置為True,這樣可以用多個BLOB 流對同一個BLOB字段讀寫

  Destroy方法釋放BLOB字段和為FBuffer分配的緩衝區,其實現如下:

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流中的數據作了修改,就將FField的FModified置為True;如果FField的Modified為False就釋放BLOB字段,如果FBuffer不為空,則釋放臨時內存。最後根據FModified的值來決定是否啟動FField的事件處理過程DataChanged。

  不難看出,如果BLOB字段作了修改就不釋放BLOB字段,並且對BLOB 字段的修改只有到Destroy時才提交,這是因為讀寫BLOB字段時都避開了FField,而直接調用BDE API函數。這一點是在應用BDE API編程中很重要,即一定要修改相應數據庫部件的狀態。

  2. Read和Write方法的實現

  Read和Write方法都調用BDE API函數完成數據庫BLOB字段的讀寫,其實現如下:

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函數從FDataSet中讀取數據,在本函數中,各參數的含義是這樣的:FDataSet.Handle代表DataSet的BDE句柄,FReacord表示BLOB字段所在記錄,FFieldNo表示BLOB字段號,FPosition表示要讀的的數據的起始位置,Count表示要讀的字節數,Buffer是讀出數據所佔的內存,

Result是實際讀出的字節數。該BDE函數返回函數調用的錯誤狀態信息。

  Read方法還調用了NativeToAnsiBuf進行字符集的轉換。

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方法調用了BDE API的DbiPutBlob函數實現往數據庫BLOB字段存儲數據。

該函數的各參數含義如下:

調用函數DbiPutBlob的各傳入參數的含義

 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

   參數名           含義

──────────────────────────────

  FDataSetHandle 寫入的數據庫的BDE句柄

  FRecord 寫入數據的BLOB字段所在的記錄

FFieldNo BLOB字段號

  FPosition 寫入的起始位置

  Count 寫入的數據的字節數

  Buffer 所寫入的數據佔有的內存地址

  ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

標誌,該標誌意味著後面存儲有一連串的項目。Reader對象,在讀這一連串項目時先調用ReadListBegin方法讀取該標誌位,然後用EndOfList判斷是否列表結束,並用循環語句讀取項目。在調用WriteListBegin方法的後面必須調用WriteListEnd方法寫列表結束標誌,相應的在Reader對象中

有ReadListEnd方法讀取該結束標誌。

  5. WriteListEnd方法

  聲明:procedure WriteListEnd;

WriteListEnd方法在流中,寫入項目列表結束標誌,它是與WriteListBegin相匹配的方法。

  6. WriteBoolean方法

  聲明:procedure WriteBoolean(Value: Boolean);

WriteBoolean方法將Value傳入的布爾值寫入流中。

  7. WriteChar方法

  聲明:procedure WriteChar(Value: char);

WriteChar方法將Value中的字符寫入流中。

  8. WriteFloat方法

  聲明:procedure WriteFloat(Value: Extended);

WriteFloat方法將Value傳入的浮點數寫入流中。

  9. WriteInteger方法

  聲明:procedure WriteInteger(Value: Longint);

WriteInteger方法將Value中的整數寫入流中。

  10. WriteString方法

  聲明:procedure WriteString(const Value: string);

WriteString方法將Value中的字符串寫入流中。

  11. WriteIdent方法

  聲明:procedure WriteIdent(const Ident: string);

WriteIdent方法將Ident傳入的標識符寫入流中。

  12. WriteSignature方法

  聲明:procedure WriteSignature;

WriteSignature方法將Delphi Filer對象標籤寫入流中。WriteRootComponent方法在將部件寫入流之前先調用WriteSignature方法寫入Filer標籤。Reader對象在讀部件之前調用ReadSignature方法讀取該標籤以指導讀操作。

  13. WritComponent方法

  聲明:procedure WriteComponent(Component: TComponent);

WriteComponent方法調用參數Component的WriteState方法將部件寫入流中。在調用WriteState之前,WriteComponent還將Component的ComponetnState屬性置為csWriting。當WriteState返回時再清除csWriting.

14. WriteRootComponent方法

  聲明:procedure WriteRootComponent(Root: TComponent);

WriteRootComponent方法將Writer對象Root屬性設為參數Root帶的值,然後調用WriteSignature方法往流中寫入Filer對象標籤,最後調用WriteComponent方法在流中存儲Root部件。

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