這幾天為網友逆向一個圖片加密算法，結果算法容易，但是到寫代碼時寫得一肚子火，因為把文件讀寫的基本函數忘掉了。連流對象的幾個基本屬性和方法都忘了運用，浪費不少時間，後來還是上網搜索一翻，終於搞定。還是有必要把這篇文章收集起來。 Delphi TStream詳解 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屬性指明了以字節為單位的流的的大小，它是只讀的。 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個字節的內容復制到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個字節復制到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准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，了解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是只讀的。 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台讀數據的方法。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復制到MemoryStream中，復制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復制到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分配的緩沖區，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是讀出數據所占的內存， 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 www.2cto.com 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;
