Stream در سی‌ شارپ

هنگام برنامه‌نویسی با زبان سی‌ شارپ، یکی از مفاهیم پایه‌ای و کاربردی که با آن روبه‌رو می‌شویم، Stream است. Stream به شما این امکان را می‌دهد که داده‌ها را به صورت پیوسته از منابع مختلف مانند فایل‌ها، شبکه یا حافظه بخوانید یا در آن‌ها بنویسید. در این مقاله، به زبانی ساده و روان، به بررسی مفهوم Stream، کاربردهای آن و نحوه استفاده از آن در پروژه‌های واقعی خواهیم پرداخت.

Stream چیست؟

Stream در واقع یک رابط (interface) است که امکان دسترسی به داده‌ها را به صورت پیوسته فراهم می‌کند. این داده‌ها می‌توانند از منابعی مانند فایل‌ها، حافظه یا شبکه باشند. Stream به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد داده‌ها را بیت به بیت یا بایت به بایت پردازش کنند و به صورت منظم از داده‌ها استفاده نمایند.

سی‌ شارپ چندین نوع Stream ارائه می‌دهد، از جمله:

FileStream برای کار با فایل‌ها.
MemoryStream برای کار با داده‌های موجود در حافظه.
NetworkStream برای انتقال داده‌ها در شبکه.

چرا از Stream استفاده می‌کنیم؟

استفاده از Stream در برنامه‌نویسی مزایای زیادی دارد:

بهره‌وری بالا: امکان کار با حجم بالای داده‌ها به صورت پیوسته بدون نیاز به بارگذاری همه داده‌ها به صورت همزمان در حافظه.
کنترل دقیق: دسترسی به داده‌ها در سطح پایین‌تر، مثلاً در سطح بایت‌ها.
قابلیت انعطاف‌پذیری بالا: امکان استفاده در انواع منابع داده مانند فایل‌ها، شبکه یا حتی ورودی و خروجی‌های سیستم.

نحوه کار با Stream در سی‌ شارپ

برای کار با Stream، باید آن را ایجاد کرده و سپس داده‌ها را از آن بخوانید یا در آن بنویسید. در اینجا یک مثال ساده از نحوه خواندن داده‌ها از یک فایل با استفاده از FileStream آورده شده است:

using System;
using System.IO;

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        using (FileStream fs = new FileStream("example.txt", FileMode.Open))
        {
            byte[] data = new byte[fs.Length]; // ایجاد آرایه بایت‌ها بر اساس طول فایل
            fs.Read(data, 0, data.Length);     // خواندن داده‌ها از فایل
            Console.WriteLine(System.Text.Encoding.Default.GetString(data)); // نمایش محتوای فایل
        }
    }
}

در این مثال:

با استفاده از FileStream، فایل example.txt باز می‌شود.
داده‌های فایل به صورت بایت به بایت خوانده می‌شوند.
محتوای فایل به رشته تبدیل شده و در کنسول نمایش داده می‌شود.

مثال‌های کاربردی در پروژه‌های واقعی

1. آپلود فایل در برنامه‌های وب

در برنامه‌های وب، اغلب کاربران نیاز دارند فایل‌هایی را آپلود کنند. با استفاده از Stream، شما می‌توانید فایل آپلودشده را به تدریج بخوانید و آن را در سرور ذخیره کنید:

public void SaveUploadedFile(Stream fileStream, string path)
{
    using (FileStream outputFileStream = new FileStream(path, FileMode.Create))
    {
        fileStream.CopyTo(outputFileStream); // کپی داده‌ها از Stream ورودی به فایل مقصد
    }
}

در این مثال، فایل آپلودشده از Stream ورودی گرفته شده و در مسیری که توسط path مشخص شده، ذخیره می‌شود.

2. پخش ویدئو در برنامه‌های استریمینگ

در برنامه‌های پخش ویدئو، از Stream برای انتقال ویدئو به صورت پیوسته به کلاینت استفاده می‌شود. در اینجا با استفاده از NetworkStream، داده‌های ویدئو را به کلاینت ارسال می‌کنیم:

public void StreamVideo(NetworkStream clientStream, byte[] videoData)
{
    clientStream.Write(videoData, 0, videoData.Length); // ارسال داده‌های ویدئو به کلاینت
}

این روش به شما این امکان را می‌دهد که فایل‌های ویدئویی بزرگ را به صورت بخشی از فایل (chunk) به کلاینت ارسال کنید و نیازی به بارگذاری کامل فایل ویدئویی نباشد.

مدیریت منابع با Stream

یکی از مزایای بزرگ استفاده از Stream در سی‌ شارپ، مدیریت خودکار منابع است. به کمک بلوک using، زمانی که عملیات خواندن یا نوشتن فایل تمام می‌شود، فایل به صورت خودکار بسته می‌شود و منابع آزاد می‌شوند. این نکته از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا در صورت عدم مدیریت درست منابع، ممکن است حافظه زیادی اشغال شده و به کارایی سیستم لطمه بزند.

نتیجه‌گیری

Stream در سی‌ شارپ یک ابزار قدرتمند و بسیار کاربردی است که به شما اجازه می‌دهد به سادگی با داده‌های پیوسته (مانند فایل‌ها، شبکه و حافظه) کار کنید. در این مقاله، به زبانی ساده مفهوم Stream را بررسی کردیم و با مثال‌های عملی نشان دادیم که چگونه می‌توان از آن در پروژه‌های واقعی استفاده کرد.

در نهایت، با استفاده از Stream شما می‌توانید داده‌های خود را به صورت بهینه‌تری مدیریت کنید و برنامه‌هایی با کارایی بالا ایجاد نمایید.

سی‌ شارپ یک زبان قدرتمند با قابلیت‌های فراوان است. اگر به دنبال یادگیری حرفه‌ای سی‌ شارپ هستید، پیشنهاد می‌کنم در دوره‌های آموزش سی شارپ باگتو شرکت کنید. با یادگیری عمیقتر، نه تنها مفهوم Stream، بلکه قابلیت‌های بسیاری دیگر از این زبان را کشف خواهید کرد.

در ادامه مقاله کار با فایل در سی شارپ را مطالعه نمایید.