Обработка всего файла линейно Используя потоки

Если Вы всегда читаете или пишете содержание файла от начала до конца, потоки обеспечивают простой интерфейс для того, чтобы сделать так асинхронно. Потоки обычно используются для управления сокетами и другими типами источников, где данные могут стать доступными в течение долгого времени. Однако можно также использовать потоки, чтобы считать или записать весь файл в одном или более пакетах. Существует два типа доступных потоков:

• Используйте NSOutputStream записать данные последовательно в диск.

• Используйте NSInputStream возразите для чтения данных последовательно из диска.

Потоковые объекты используют цикл выполнения текущего потока для планирования операций чтения и операций записи на потоке. Когда существуют данные, ожидающие, чтобы быть считанными, входной поток будит цикл выполнения и уведомляет его делегата. Когда существует пространство, доступное для записи данных, поток вывода будит цикл выполнения и уведомляет его делегата. При работе на файлы это поведение обычно означает, что цикл выполнения несколько раз будится в быстрой преемственности так, чтобы код делегата мог считать или записать данные файла. Это также означает, что Ваш код делегата неоднократно вызывают, пока Вы не закрываете потоковый объект, или в случае входных потоков, пока поток не достигает конца файла.

Для получения информации и примеры о том, как установить и использовать потоковые объекты, чтобы считать и записать данные, см. Потоковое Руководство по программированию.

Обработка файла Используя GCD

Центральная Отгрузка обеспечивает несколько различных способов считать или записать содержание файлов асинхронно:

• Создайте отгрузку канал I/O и используйте его, чтобы считать или записать данные.

• Используйте dispatch_read или dispatch_write удобство функционирует для выполнения единственной асинхронной работы.

• Создайте источник отгрузки для планирования выполнения пользовательского блока обработчика событий, в котором Вы используете стандартные вызовы POSIX, чтобы считать или записать данные из файла.

Каналы I/O отгрузки являются предпочтительным способом считать и записать файлы, потому что они дают Вам прямой контроль, когда операции файла происходят, но все еще позволяют Вам обрабатывать данные асинхронно на очереди отгрузки. Отгрузка канал I/O dispatch_io_t структура, идентифицирующая файл, содержание которого Вы хотите считать или записать. Каналы могут быть сконфигурированы для доступа на основе потоков или произвольного доступа файлов. Канал на основе потоков вынуждает Вас считать или записать данные файла последовательно, тогда как канал случайного доступа позволяет Вам читать или записать при любом смещении с начала файла.

Если Вы не хотите проблемы создать и управлять отгрузкой канал I/O, можно использовать dispatch_read или dispatch_write функции для выполнения единственной операции чтения или операции записи на дескрипторе файла. Эти методы удобны для ситуаций, где Вы не хотите или нуждаетесь в издержках создания и управления отгрузкой канал I/O. Однако необходимо использовать их только при выполнении единственной операции чтения или операции записи на файле. Если необходимо выполнить многократные операции на том же файле, создав отгрузку, канал I/O намного более эффективен.

Источники отгрузки позволяют Вам обрабатывать файлы в пути, который подобен потоковым объектам Какао. Как потоковые объекты, они используются чаще с сокетами или источниками данных, отправляющими и получающими данные спорадически, но они могут все еще использоваться с файлами. Источник отгрузки планирует свой связанный блок обработчика событий каждый раз, когда существуют данные, ожидающие, чтобы быть считанными или пространство, доступное для записи. Для файлов это обычно приводит к блоку, запланированному неоднократно и к быстрой преемственности, пока Вы явно не отменяете источник отгрузки, или это достигает конца файла, который это читает.

Для получения дополнительной информации о создании и использовании источников отгрузки, см. Руководство по программированию Параллелизма. Для получения информации о dispatch_read или dispatch_write функции или любые другие функции GCD, видят Ссылку Grand Central Dispatch (GCD).

-(void)openChannelWithURL:(NSURL*)anURL {

   NSString* filePath = [anURL path];

   self.channel = dispatch_io_create_with_path(DISPATCH_IO_RANDOM,

                      [filePath UTF8String],   // Convert to C-string

                      O_RDONLY,                // Open for reading

                      0,                       // No extra flags

                      dispatch_get_main_queue(),

                      ^(int error){

                         // Cleanup code for normal channel operation.

                         // Assumes that dispatch_io_close was called elsewhere.

                         if (error == 0) {

                            dispatch_release(self.channel);

                            self.channel = NULL;

                         }

                      });

}

dispatch_io_read(self.channel,

                 1024,                        // 1024 bytes into the file

                 1024,                        // Read the next 1024 bytes

                 dispatch_get_main_queue(),   // Process the bytes on the main thread

                 ^(bool done, dispatch_data_t data, int error){

                     if (error == 0) {

                        // Process the bytes.

                     }

                 });

- (void)readContentsOfFile:(NSURL*)anURL {

   // Open the channel for reading.

   NSString*   filePath = [anURL path];

   self.channel = dispatch_io_create_with_path(DISPATCH_IO_RANDOM,

                       [filePath UTF8String],   // Convert to C-string

                       O_RDONLY,                // Open for reading

                       0,                       // No extra flags

                       dispatch_get_main_queue(),

                       ^(int error){

                          // Cleanup code

                          if (error == 0) {

                             dispatch_release(self.channel);

                             self.channel = nil;

                          }

                      });

   // If the file channel could not be created, just abort.

   if (!self.channel)

      return;

    // Get the file size.

    NSNumber* theSize;

    NSInteger fileSize = 0;

    if ([anURL getResourceValue:&theSize forKey:NSURLFileSizeKey error:nil])

        fileSize = [theSize integerValue];

   // Break the file into 1024 size strings.

   size_t chunkSize = 1024;

   off_t  currentOffset = 0;

   for (currentOffset = 0; currentOffset < fileSize; currentOffset += chunkSize) {

      dispatch_io_read(self.channel, currentOffset, chunkSize, dispatch_get_main_queue(),

                     ^(bool done, dispatch_data_t data, int error){

                        if (error)

                           return;

                        // Build strings from the data.

                        dispatch_data_apply(data, (dispatch_data_applier_t)^(dispatch_data_t region,

                                               size_t offset, const void *buffer, size_t size){

                           NSAutoreleasePool* pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];

                           NSString* aString = [[[NSString alloc] initWithBytes:buffer

                                         length:size encoding:NSUTF8StringEncoding] autorelease];

                           [self addString:aString toFile:anURL];  // Custom method.

                           [pool release];

                           return true;  // Keep processing if there is more data.

                        });

                     });

    }

}

Создание содержания в памяти и запись его к диску одновременно

Самый простой способ управлять чтением и записью данных файла одновременно. Это работает хорошо на пользовательские типы документов, где Вы ожидаете, что размер дискового представления документа останется довольно маленьким. Вы не хотели бы делать это для мультимедийных файлов или для файлов, размер которых может расти до многих мегабайтов в размере.

Для пользовательских типов документов, использующих двоичный или частный формат файла, можно использовать NSData или NSMutableData класс для передачи пользовательских данных и от диска. Можно создать новые объекты данных многими различными способами. Например, можно использовать включенный объект archiver преобразовать график объектов в линейный поток байтов, включенных в объект данных. Если у Вас есть формат двоичного файла, очень структурированный, можно добавить байты к NSMutableData возразите и создайте свою часть объекта данных частью. Когда Вы будете готовы записать объект данных в диск, используйте writeToURL:atomically: или writeToURL:options:error: метод. Эти методы позволяют Вам создавать соответствующий дисковый файл за один шаг.

Для чтения данных назад из диска используйте initWithContentsOfURL:options:error: метод для получения объекта данных на основе содержания файла. Можно использовать этот объект данных инвертировать процесс, который Вы использовали при создании его. Таким образом при использовании включенного archiver для создания объекта данных, можно использовать включенный unarchiver для воссоздавания графа объектов. Если Вы записали данным часть частью, можно проанализировать поток байтов в объекте данных и использовать его для восстановления структур данных документа.

Приложения, использующие NSDocument инфраструктура обычно взаимодействует с файловой системой косвенно с помощью NSData объекты. Когда пользователь сохраняет документ, инфраструктура запрашивает соответствие NSDocument объект для объекта данных записать в диск. Точно так же, когда пользователь открывает существующий документ, он создает объект документа и передает его объект данных, с которым можно инициализировать себя.

Для получения дополнительной информации о NSData и NSMutableData классы, посмотрите Ссылку Платформы Основы. Для получения дополнительной информации об использовании инфраструктуры документа в приложении OS X см. Руководство по программированию Приложения Mac.

Чтение и запись файлов Используя NSFileHandle

Использование NSFileHandle класс близко параллелен процессу для чтения и записи файлов на уровне POSIX. Базовый процесс состоит в том, что Вы открываете файл, чтение проблемы или вызовы записи, и закрываете файл, когда Вы сделаны. В случае NSFileHandle, Вы открываете файл автоматически при создании экземпляра класса. Объект дескриптора файла действует как обертка для файла, управляя базовым дескриптором файла для Вас. В зависимости от того, запросили ли Вы доступ для чтения, доступ для записи или обоих, Вы тогда вызываете методы NSFileHandle считать или записать фактические байты. Когда Вы сделаны, Вы выпускаете свой объект дескриптора файла закрыть файл.

Перечисление 7-3 показывает очень простой метод, читающий все содержание файла с помощью объекта дескриптора файла. fileHandleForReadingFromURL:error: метод создает объект дескриптора файла как автовыпущенный объект, заставляющий его быть выпущенным автоматически в некоторый момент после этого метода возвраты.

Перечисление 7-3  Читая содержание использования файла NSFileHandle

- (NSData*)readDataFromFileAtURL:(NSURL*)anURL {

    NSFileHandle* aHandle = [NSFileHandle fileHandleForReadingFromURL:anURL error:nil];

    NSData* fileContents = nil;

    if (aHandle)

        fileContents = [aHandle readDataToEndOfFile];

    return fileContents;

}

Для получения дополнительной информации о методах NSFileHandle класс, посмотрите Ссылку класса NSFileHandle.

Управление чтением с диска и записями на уровне POSIX

Если Вы предпочитаете использовать функции на базе С для своего кода управления файлами, уровень POSIX предлагает стандартные функции для работы с файлами. На уровне POSIX Вы идентифицируете файл с помощью дескриптора файла, который является целочисленным значением, идентифицирующим открытый файл уникально в приложении. Вы передаете этот дескриптор файла любым последующим функциям, требующим его. Следующий список содержит основные функции POSIX, которые Вы используете для управления файлами:

• Используйте open функция для получения дескриптора файла для файла.

• Используйте pread, read, или readv функционируйте для чтения данных из открытого дескриптора файла. Для получения информации об этих функциях посмотрите pread.

• Используйте pwrite, write, или writev функционируйте для записи данных в открытый дескриптор файла. Для получения информации об этих функциях посмотрите pwrite.

• Используйте lseek функционируйте, чтобы изменить местоположение текущего указателя файла и изменить местоположение, в котором Вы читаете или пишете данные.

• Используйте pclose функционируйте для закрытия дескриптора файла, когда Вы будете сделаны с ним.

Перечисление 7-4 показывает простую функцию, использующую вызовы POSIX, чтобы считать первые 1 024 байта файла и возвратить их в NSData объект. Если файл имеет меньше чем 1 024 байта, чтения метода как можно больше байтов и усекает объект данных к фактическому числу байтов.

Перечисление 7-4  Читая содержание файла с помощью функций POSIX

- (NSData*)readDataFromFileAtURL:(NSURL*)anURL {

    NSString* filePath = [anURL path];

    fd = open([filePath UTF8String], O_RDONLY);

    if (fd == -1)

        return nil;

    NSMutableData* theData = [[[NSMutableData alloc] initWithLength:1024] autorelease];

    if (theData) {

        void* buffer = [theData mutableBytes];

        NSUInteger bufferSize = [theData length];

        NSUInteger actualBytes = read(fd, buffer, bufferSize);

        if (actualBytes < 1024)

            [theData setLength:actualBytes];

    }

    close(fd);

    return theData;

}

Поскольку существует предел числу открытых дескрипторов файлов, которые приложение может иметь в любой момент времени, необходимо всегда закрывать дескрипторы файлов, как только Вы сделаны с помощью них. Дескрипторы файлов используются не только для открытых файлов, но и для каналов передачи, таких как сокеты и каналы. И Ваш код не является единственным объектом, создающим дескрипторы файлов для Вашего приложения. Каждый раз Вы загружаете файл ресурсов или используете платформу, связывающуюся по сети, система создает дескриптор файла от имени Вашего кода. Если Ваш код открывает большие количества сокетов или файлов и никогда не закрывает их, системные платформы могут не быть в состоянии создать дескрипторы файлов в критические времена.