.NET 6学习笔记(1)——通过FileStream实现不同进程对单一文件的同时读写

会写这篇纯属机缘巧合，虽然一直以来认为对单一文件的读、写操作是不冲突，可并行的，但实际并未实践过。正好有个UWP的程序要并行读取由Desktop Extension创建的文本，需要有个原型程序来验证，那不妨点开最新的VS 2022，顺手试试新的语法糖。
首先我们明确本篇对文件的操作均通过FileStream类来实现，FileStream在.NET 6进行了完全的重写，提高了性能和可靠性。但是本篇提到的共享读写权限，在之前版本也是完全支持的。
本篇提到的同时读写功能依赖FileStream的这个构造函数：

public FileStream (string path, System.IO.FileMode mode, System.IO.FileAccess access, System.IO.FileShare share);

接下来我们通过实际的代码来进行分析。创建第一个工程CreateWriteSharedFile，该工程为.NET 6的Console程序，用于新建和写入内容到名为TestFile.txt的文件中。

var path = Path.Combine(Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Desktop), "TestFile.txt");
var fileStream = new FileStream(path, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Write, FileShare.ReadWrite);
StreamWriter sw = new StreamWriter(fileStream);
int cout = 0;
while (true)
{
    for (var i = 0; i < 10; i++)
    {
        sw.WriteLine(cout++);
        Console.WriteLine(cout);
    }
    sw.Flush();
    await Task.Delay(1000);
}

没有命名空间，没有类名和Main函数，这是C# 10里的新语法糖——顶级语句。作为简化后的程序入口点，十分适合我们这样的简短示例程序，对初学者也更友好。

代码的内容也很好懂，就是每个1秒连续写入10个自增的数字。唯一值得留意的是FileShare.ReadWrite，这个枚举标识对应的是后续其他对该文件的请求，不管是该进程内还是另外进程，均给与ReadWrite的权限。

我们的第二个工程ReadSharedFile仅做读取的操作，所以上面CreateWriteSharedFile中的FileShare只给Read也可以。但是相反，ReadSharedFile因为要允许CreateWriteSharedFile来进行写操作，所以它必须给与FileShare.Write枚举。

var path =Path.Combine( Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Desktop), "TestFile.txt");
var fileStream = new FileStream(path, FileMode.Open, FileAccess.Read,FileShare.Write);
var reader = new StreamReader(fileStream);

while (!reader.EndOfStream)
{
    Console.WriteLine(reader.ReadLine());
    await Task.Delay(1000);
}

上述代码是在ReadSharedFile工程中读取由CreateWirteSharedFile创建的TestFile.txt中的内容。想要测试的话，build成功后运行对应的exe文件即可。并行的读和写操作很好理解，也不会存在冲突或生成脏数据的问题。

但如果是同时进行写操作会怎么样呢？之前的FileShare.ReadWrite就是为接下来的测试准备的。我们创建第二个写文件的工程SecondWriteSharedFile，同样要注意除了设置Read以外，还要为CreateWriteSharedFile特别准备Write权限，才能实现两边同时写入该文件的要求。

var path = Path.Combine(Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Desktop), "TestFile.txt");
var fileStream = new FileStream(path, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Write, FileShare.ReadWrite);
StreamWriter sw = new StreamWriter(fileStream);

while (true)
{
    for (var i = 0; i < 10; i++)
    {
        sw.WriteLine("A".PadRight(i,'A'));
        Console.WriteLine("A".PadRight(i, 'A'));
    }

    sw.Flush();
    await Task.Delay(1000);
}

非常不幸的是，SecondWriteSharedFile在默认情况下，同样会从文件的头部开始写入，这样就覆盖了先运行的CreateWriteSharedFile在同样位置写入的内容。所以在一般情况下，我们要避免并行的写操作，这样极容易互相覆盖产生脏数据。
本篇简单地讨论了使用FileShare枚举，通过FileStream并行的读写文件的一般场景。希望能够抛砖引玉，给各位大佬在实际生产场景中以微小的帮助。
示例代码：（因为GitHub经常打不开，我在gitee也同样放了一份）

https://github.com/manupstairs/FileReadWriteSample
https://gitee.com/manupstairs/FileReadWriteSample

以下链接，是MS Learn上Windows开发的入门课程，单个课程三十分钟到60分钟不等，想要补充基础知识的同学点这里：

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