什么是流?
流提供了一种简单的方式在不同和介质中交换数据，这种交换方式是与设备无关的。流是在通信路径中串行传输的连续的比特位序列。从编码的角度来看，流是单向的，因此流可以是输入流或输出流。除了基于文件的流外，其它形式的流都是不可查找的，这些流的数据一旦消耗完后，就无法从流对象中再次获取。 Cocoa中包含三个与流相关的类：NSStream、NSInputStream和NSOutputStream。NSStream是一个抽象基类，定义了所有流对象的基础接口和属性。NSInputStream和NSOutputStream是NSStream的子类，实现了输入流和输出流的默认行为。NSInputStream可以从文件、socket和NSData对象中获取数据；NSOutputStream可以将数据写入文件、socket、内存缓存和NSData对象中。这三处类主要处理一些比较底层的任务。流对象的大部分属性是用于处理网络安全和配置的，这些属性统称为SSL和SOCKS代理信息。其中两个比较重要的属性:
NSStreamDataWrittenToMemoryStreamKey：允许输出流查询写入到内存的数据
NSStreamFileCurrentOffsetKey：允许操作基于文件的流的读写位置
流对象可以设置代理, 代理需要遵守NSStreamDelegate代理协议, 协议里面只有一个方法stream:handleEvent:。如果没有指定，则流对象作为自己的代理。
Cocoa中的流对象与CoreFoundation中的流对象是对应的。我们可以通过toll-free桥接方法来进行相互转换。NSStream、NSInputStream和NSOutputStream分别对应CFStream、CFReadStream和CFWriteStream。但这两者间不是完全一样的。CoreFoundation一般使用回调函数来处理数据。另外我们可以子类化NSStream、NSInputStream和NSOutputStream，来自定义一些属性和行为，而Core Foundation中的流对象则无法进行扩展。
上面我们主要介绍了一下概念, 接下来我们看下流是如何使用的。
如何从输入流中读取数据?
从输入流中读取数据我们需要执行一下操作:
1. 从数据源中创建和初始化一个NSInputStream实例
2.将流对象放入一个run loop中并打开流
3.处理流对象发送到其代理的事件
4.当没有更多数据可读取时，关闭并销毁流对象。
要使用一个NSInputStream，必须要有数据源。数据源可以是文件、NSData对象和网络socket。创建好后，我们设置其代理对象，并将其放入到run loop中，然后打开流。
代码示例:
- (void)setUpStreamForFile:(NSString *)path
{
// 创建输入流对象
NSInputStream *inputStream = [[NSInputStream alloc] initWithFileAtPath:path];
// 设置代理
inputStream.delegate = self;
// 将输入流放入当前的runLoop当中
[inputStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
// 打开输入流
[inputStream open];
}
在流对象放入runloop且有流事件(有可读数据)发生时，流对象会向代理对象发送stream:handleEvent:消息。在打开流之前，我们需要调用流对象的scheduleInRunLoop:forMode:方法，这样做可以避免在没有数据可读时阻塞代理对象的操作。我们需要确保的是流对象被放入正确的run loop中，即放入流事件发生的那个线程的run loop中。
处理流事件:
打开流后，我们可以使用streamStatus属性查看流的状态，用hasBytesAvailable属性检测是否有可读的数据，用streamError来查看流处理过程中产生的错误。流一旦打开后，将会持续发送stream:handleEvent:消息给代理对象，直到流结束为止。这个消息接收一个NSStreamEvent常量作为参数，以标识事件的类型。对于NSInputStream对象，主要的事件类型包括NSStreamEventOpenCompleted、NSStreamEventHasBytesAvailable和NSStreamEventEndEncountered。通常我们会对NSStreamEventHasBytesAvailable更感兴趣。
代码示例:
// 从流中获取数据的过程
- (void)stream:(NSStream *)aStream handleEvent:(NSStreamEvent)eventCode
{
switch (eventCode) {
case NSStreamEventHasBytesAvailable:
{
if (!data) {
data = [NSMutableData data];
}
uint8_t buf[1024];
unsigned int len = 0;
// 读取数据
len = [(NSInputStream *)aStream read:buf maxLength:1024];
if (len) {
[data appendBytes:(const void *)buf length:len];
}
}
break;
}
}
当NSInputStream在处理流的过程中出现错误时，它将停止流处理并产生一个NSStreamEventErrorOccurred事件给代理。我们同样的在上面的代理方法中来处理这个事件。
清理流对象:
当NSInputStream读取到流的结尾时，会发送一个NSStreamEventEndEncountered事件给代理，代理对象应该销毁流对象，此过程应该与创建时相对应。
代码示例:
- (void)stream:(NSStream *)aStream handleEvent:(NSStreamEvent)eventCode
{
switch (eventCode) {
case NSStreamEventEndEncountered:
{
[aStream close];
[aStream removeFromRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
aStream = nil;
}
break;
}
}
写入数据到输出流:
写入数据到输出流, 需要下面几步:
1.使用要写入的数据创建和初始化一个NSOutputStream实例，并设置代理对象。
2.将流对象放到run loop中并打开流。
3.处理流对象发送到代理对象中的事件。
4.如果流对象写入数据到内存，则通过请求NSStreamDataWrittenToMemoryStreamKey属性来获取数据。
5.当没有更多数据可供写入时，处理流对象。
写入数据到输出流基本流程与输入流的读取差不多，我们主要介绍不同的地方。数据可写入的位置包括文件、C缓存、程序内存和网络socket。hasSpaceAvailable属性表示是否有空间来写入数据。
如果NSOutputStream对象的目标是应用的内存时，在NSStreamEventEndEncountered事件中可能需要从内存中获取流中的数据。我们将调用NSOutputStream对象的propertyForKey:的属性，并指定key为NSStreamDataWrittenToMemoryStreamKey来获取这些数据。在stream:handleEvent:中主要处理NSStreamEventHasSpaceAvailable事件，并调用流的write:maxLength方法写数据。
代码示例：
- (void)stream:(NSStream *)stream handleEvent:(NSStreamEvent)eventCode
{
switch(eventCode) {
case NSStreamEventHasSpaceAvailable:
{
uint8_t *readBytes = (uint8_t *)[_data mutableBytes];
// readBytes是一个移动指针, byteIndex是移动的字节数
readBytes += byteIndex;
int data_len = [_data length];
unsigned int len = ((data_len - byteIndex >= 1024) ?
1024 : (data_len-byteIndex));
uint8_t buf[len];
(void)memcpy(buf, readBytes, len);
len = [stream write:(const uint8_t *)buf maxLength:len];
byteIndex += len;
break;
}
}
}
注意：
当代理接收到NSStreamEventHasSpaceAvailable事件而没有写入任何数据到流时，代理将不再从runloop中接收该事件，直到NSOutputStream对象接收到更多数据，这时runloop会重启NSStreamEventHasSpaceAvailable事件。