为什么说到数据流了呢，因为上一节中介绍了一下异步发送请求。同样，在数据流的处理上，C#也为我们提供几个有用的异步处理方法。而且，爬虫这生物，处理数据流是基础本能，比较重要。本着这个原则，就聊一聊吧。
我们经常使用到的流有文件流、内存流、网络流，爬虫与这三种流都有着密不可分的联系，可以联想以下这些场景：
- 当我们采集的数据，是一个压缩包或者照片，那么要存储它们到硬盘上，就需要使用到文件流了；
- 当我们采集的数据，是经过GZip等压缩算法压缩过的，那么要解压它，就需要使用到内存流了；
- 当我们的爬虫运行起来，就需要用到网络了，使用网络流是必然不可缺少的了；
所以，对流的操作，也是一个必要重要的环节；除了上面列举的几个场景之外，还有很多场景会涉及到流的处理，就不一一列举了，数不胜数；但每种流的处理，都对应其相应的I/O操作。所以，在DotNetFramework中，封装了System.IO.Stream这个基础流，在其基础之上，派生出很多有用的流；
我们在这里结合上一节中第一种异步请求方式的案例，来讲述爬虫中的网络流处理，其他类型的流处理，也是触类旁通的，文件流、内存流，在后续章节中，都会有所涉及，只是不会当作专题来讲解了。
在爬虫中，我们主要面临的网络流，有两个：
- RequestStream：请求流
- ResponseStream：回复流
当然，这里说的爬虫，还很小，只是基于WebRequest、WebResponse的，等后面我们再继续下沉，让它再成长成长，到Socket层面，我们要处理的网络流主要就是System.Net.Sockets.NetworkStream了，不过先不急，以小见大，也是很好的事情：）
至于为什么要使用流，上一节中已经举例说明了，这里就不再赘述。
第一部分：同步方式处理数据流
[Code 5.1.1]
1 { 2 Stopwatch watch = new Stopwatch(); 3 Console.WriteLine("/* ********** 异步请求方式 * BeginGetResponse() & EndGetResponse() **********/"); 4 watch.Start(); 5 { 6 var request = WebRequest.Create(@"https://tool.runoob.com/compile.php"); 7 request.Method = WebRequestMethods.Http.Post; 8 request.ContentType = @"application/x-www-form-urlencoded; charset=UTF-8"; 9 10 var requestDataBuilder = new StringBuilder(); 11 requestDataBuilder.AppendLine("using System;"); 12 requestDataBuilder.AppendLine("namespace HelloWorldApplication"); 13 requestDataBuilder.AppendLine("{"); 14 requestDataBuilder.AppendLine(" class HelloWorld"); 15 requestDataBuilder.AppendLine(" {"); 16 requestDataBuilder.AppendLine(" static void Main(string[] args)"); 17 requestDataBuilder.AppendLine(" {"); 18 requestDataBuilder.AppendLine(" Console.WriteLine(\"《C# 爬虫 破境之道》\");"); 19 requestDataBuilder.AppendLine(" }"); 20 requestDataBuilder.AppendLine(" }"); 21 requestDataBuilder.AppendLine("}"); 22 23 var requestData = Encoding.UTF8.GetBytes(@"code=" + System.Web.HttpUtility.UrlEncode(requestDataBuilder.ToString()) 24 + @"&token=4381fe197827ec87cbac9552f14ec62a&language=10&fileext=cs"); 25 requestDataBuilder.Clear(); 26 request.ContentLength = requestData.Length; 27 var requestStream = request.GetRequestStream(); 28 requestStream.Write(requestData, 0, requestData.Length); 29 request.BeginGetResponse(new AsyncCallback(ar => 30 { 31 using (var response = (ar.AsyncState as WebRequest).EndGetResponse(ar)) 32 { 33 using (var stream = response.GetResponseStream()) 34 { 35 using (var reader = new StreamReader(stream, new UTF8Encoding(false))) 36 { 37 var content = reader.ReadToEnd(); 38 Console.WriteLine(content.Length > 100 ? content.Substring(0, 90) + "..." : content); 39 } 40 } 41 response.Close(); 42 } 43 44 watch.Stop(); 45 Console.WriteLine("/* ********************** using {0}ms / request ******************** */" 46 + Environment.NewLine + Environment.NewLine, (watch.Elapsed.TotalMilliseconds / 100).ToString("000.00")); 47 }), request); 48 } 49 }
相对于异步发送的案例，代码的变动主要在第7行到第28行。
首先7、8行，为request的两个属性赋值发生了变化，我们要操作RequestStream，一定要指定合适的Method，POST或PUT等，其他的Method并不支持对流操作，就会出错；另外就是然使用流了，流里的数据到底是个什么，服务器端应该如何解释，可以通过ContentType来指定，有时候服务器端并不是那么严谨，可能稀里糊涂的也就过去了；
接下来，第10~21行，我构建了一个字符串，作为要提交的主体数据，在第23行，将字符串转换为字节数组；对流操作，字节数组和编码都是跑不掉的，时而绕晕，时而迷糊，也是很正常的：）
第26行，指定填充到数据流的数据长度；说到这个长度，再啰嗦一下HTTP协议，用Wireshark随便抓个包当个栗子
[Code 5.1.2]
1 HTTP/1.1 200 OK 2 Date: Fri, 10 Jan 2020 08:10:02 GMT 3 Server: Apache/2.2.9 (APMServ) PHP/5.2.6 4 Last-Modified: Sun, 05 Jan 2020 10:29:06 GMT 5 ETag: "29000000008812-616-59b620334ab88" 6 Accept-Ranges: bytes 7 Content-Length: 1558 <-----------这里不对，是因为我把下面xml精简了一下，要不太长。 8 Content-Type: application/xml 9 10 <?xml version="1.0" encoding="gb2312"?> 11 <root> 12 <FileList> 13 <FileName version="20181122">sound/FaceSuccess.wav</FileName> 14 </FileList> 15 </root>
第1行，请求和回复不太一样，具体就不说了，大体就是HTTP协议的版本、URI地址、状态等；
第2~8行，就是协议头，一行一对，对应我们WebRequest和WebResponse里的Headers；
第9行，是一个空行（\r\n），不要以为是我为了美观加的，这也是协议的一部分；它的作用就是来分隔协议头和协议体的；
从第10行到第15行，就是协议体，也就是我们流中的内容了。
再回到我们刚才说的ContentLength属性，这个属性的值，其实就是协议体（报文中第10到15行）的字节长度；
WebRequest和WebResponse都有这个属性，这样，就给我们一个制作进度条的可能性，比如下载一个AV，可以显示已经下载了多少了，占比是多少，之类的。但为什么说是可能性呢，因为这个属性，无论是Request还是Response的时候，都可以不指定，它有默认值：-1；也就是说，当ContentLength==-1的时候，数据的长度将以实际发送或收到的数据长度为准，这就对数据的完整性校验和传送进度的统计产生了困难。所以，我们最好在刚开始学习的时候，就养成为它们赋值的好习惯；就啰嗦这么多吧。
再回到[Code 5.1.1] 中，继续第27行，这里就是以同步的方式来获取请求流了，线程将在这里阻塞。同样，第33行获取回复流，也是同样的道理。
其余就是写流、读流的操作，没什么好说的了~
第二部分：异步方式处理数据流
首先，我们定义一个结构体[WebAsyncContext]，用来存储上下文中使用的变量；
[Code 5.2.1]
1 public class WebAsyncContext 2 { 3 public System.Net.WebRequest Request { get; set; } 4 public System.Net.WebResponse Response { get; set; } 5 public System.IO.Stream RequestStream { get; set; } 6 public System.IO.Stream ResponseStream { get; set; } 7 public System.IO.MemoryStream Memory { get; set; } 8 public byte[] Buffer { get; set; } 9 }
比较简单，不做解释了，接下来，就是一票子异步操作了，别眨眼~
[Code 5.2.2]
1 { 2 Stopwatch watch = new Stopwatch(); 3 Console.WriteLine("/* ********** 异步请求方式 * 异步方式处理数据流 **********/"); 4 watch.Start(); 5 { 6 var requestDataBuilder = new StringBuilder(); 7 requestDataBuilder.AppendLine("using System;"); 8 requestDataBuilder.AppendLine("namespace HelloWorldApplication"); 9 requestDataBuilder.AppendLine("{"); 10 requestDataBuilder.AppendLine(" class HelloWorld"); 11 requestDataBuilder.AppendLine(" {"); 12 requestDataBuilder.AppendLine(" static void Main(string[] args)"); 13 requestDataBuilder.AppendLine(" {"); 14 requestDataBuilder.AppendLine(" Console.WriteLine(\"《C# 爬虫 破境之道》\");"); 15 requestDataBuilder.AppendLine(" }"); 16 requestDataBuilder.AppendLine(" }"); 17 requestDataBuilder.AppendLine("}"); 18 19 var requestData = Encoding.UTF8.GetBytes(@"code=" + System.Web.HttpUtility.UrlEncode(requestDataBuilder.ToString()) 20 + @"&token=4381fe197827ec87cbac9552f14ec62a&language=10&fileext=cs"); 21 22 var context = new WebAsyncContext { Request = WebRequest.Create(@"https://tool.runoob.com/compile.php"), Buffer = requestData }; 23 24 requestData = null; 25 requestDataBuilder.Clear(); 26 27 context.Request.ContentLength = context.Buffer.Length; 28 context.Request.Method = WebRequestMethods.Http.Post; 29 context.Request.ContentType = @"application/x-www-form-urlencoded; charset=UTF-8"; 30 context.Request.BeginGetRequestStream(acGetRequestStream => 31 { 32 var contextGetRequestStream = acGetRequestStream.AsyncState as WebAsyncContext; 33 contextGetRequestStream.RequestStream = contextGetRequestStream.Request.EndGetRequestStream(acGetRequestStream); 34 contextGetRequestStream.RequestStream.BeginWrite(contextGetRequestStream.Buffer, 0, contextGetRequestStream.Buffer.Length, acWriteStream => 35 { 36 var contextWriteRequestStream = acWriteStream.AsyncState as WebAsyncContext; 37 contextWriteRequestStream.RequestStream.EndWrite(acWriteStream); 38 contextWriteRequestStream.Request.BeginGetResponse(new AsyncCallback(acGetResponse => 39 { 40 var contextGetResponse = acGetResponse.AsyncState as WebAsyncContext; 41 using (contextGetResponse.Response = contextGetResponse.Request.EndGetResponse(acGetResponse)) 42 using (contextGetResponse.ResponseStream = contextGetResponse.Response.GetResponseStream()) 43 using (contextGetResponse.Memory = new MemoryStream()) 44 { 45 contextGetResponse.Buffer = new Byte[512]; 46 var readCount = 0; 47 do 48 { 49 var acReadStreamResult = contextGetResponse.ResponseStream.BeginRead(contextGetResponse.Buffer, 0, contextGetResponse.Buffer.Length, acReadStream => 50 { 51 readCount = (acReadStream.AsyncState as WebAsyncContext).ResponseStream.EndRead(acReadStream); 52 contextGetResponse.Memory.Write(contextGetResponse.Buffer, 0, readCount); 53 }, contextGetResponse); 54 55 acReadStreamResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(); 56 } while (readCount > 0); 57 58 contextGetResponse.RequestStream.Close(); 59 contextGetResponse.Request.Abort(); 60 contextGetResponse.Response.Close(); 61 contextGetResponse.Buffer = null; 62 63 var content = new UTF8Encoding(false).GetString(contextGetResponse.Memory.ToArray()); 64 Console.WriteLine(content.Length > 100 ? content.Substring(0, 90) + "..." : content); 65 66 watch.Stop(); 67 Console.WriteLine("/* ********************** using {0}ms / request ******************** */" 68 + Environment.NewLine + Environment.NewLine, (watch.Elapsed.TotalMilliseconds / 100).ToString("000.00")); 69 } 70 }), contextWriteRequestStream); 71 }, contextGetRequestStream); 72 }, context); 73 } 74 }
代码眨一看，挺吓人，而且网页显示出来，也不那么美观，还是拷贝到VS中看吧；
个人还是比较喜欢这种风格，比较符合人的阅读习惯，从上往下看，就是正常的逻辑处理流程，感觉总比在一个又一个方法之间来回跳跃阅读要好得多；
所以，耐心一点看，还是可以看得明白的：）
归纳一下，基本上，异步操作就是以BeginXXX开始（不阻塞线程），以EndXXX结束（阻塞线程）；
这里的特例就是MemoryStream的读写，没有使用异步方法，因为在其内部，异步方法和同步方法是一样的实现，所以，就没有必要搞那么麻烦了。
另外就是，我们看到用了BeginGetRequestStream()，却没有提供对应的BeginGetResponseStream()方法，这是为什么呢，我猜测是因为在EndGetResponse()的时候，就已经拿到了ResponseStream的句柄，所以没有必要再异步拿一次了。
网上还有同学问，既然已经BenginGetResponse()了，还要使用BeginRead()来异步读取呢，有这个必要吗？其实还是有必要的，如果传输的数据量很大，或者网络状态不好，Read()可能可能会阻塞很久，完全可以通过BeginRead()来解放CPU，多干点儿其他的事情。
本来还想写一写使用XXXAsync()的范例，不过实在太困了，以后有机会再写吧：（