作者：李俊才 （jcLee95）：https://blog.csdn.net/qq_28550263
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【简介】本文探讨了Dart和Flutter中的文件系统操作和文件存储。内容覆盖了Dart的文件系统基础，文件路径处理，文件读写操作及其优化（上），以及在Flutter中的文件读写相关注意的事项（下）。

1. Dart文件读写

本节将介绍 字节流 和 字符流 的基本概念、操作方法以及性能优化。

1.1 字节流（Byte Stream）

字节流是一种低级的输入输出流，它以字节为单位进行读写操作。字节流通常用于处理二进制数据，如图片、音频和视频等。

在Dart中，我们可以使用File类的openRead和openWrite方法来创建字节流。

以下是一些使用字节流进行文件读写的示例：

1.1.1 以字节流读取文件

使用 openRead 方法可以创建一个字节流，用于读取文件的内容。openRead 方法返回一个 Stream<List<int>> 对象，我们可以使用 Stream 的各种方法来处理字节流。

  /// 为此文件的内容创建一个新的独立 [Stream]。
  ///
  /// 如果 [start] 存在，将从字节偏移量 [start] 读取文件。否则从开始（索引0）。
  ///
  /// 如果 [end] 存在，只读取到字节索引 [end] 的字节。否则，直到文件结束。
  ///
  /// 为确保系统资源被释放，必须读取流到完成，或者取消对流的订阅。
  ///
  /// 如果 [File] 是一个 [命名管道](https://en.wikipedia.org/wiki/Named_pipe)
  /// 那么返回的 [Stream] 将等待管道的写入端关闭后才会发出 "done" 信号。如果在打开时管道没有连接的写入器，
  /// 那么 [Stream.listen] 将等待写入器打开管道。
  Stream<List<int>> openRead([int? start, int? end]);

例如：

import 'dart:io';

void main() async {
  var file = File('test.txt');
  Stream<List<int>> inputStream = file.openRead();
  await for (var data in inputStream) {
    // 处理数据...
  }
}

在这个示例中，我们首先创建了一个字节流，然后使用await for循环来处理字节流中的数据。

1.1.2 以字节流写入文件

使用 openWrite 方法可以创建一个字节流，用于向文件中写入数据。openWrite 方法返回一个 IOSink 对象，我们可以使用IOSink 的 add 或 write 方法来写入数据。

// abstract interface class IOSink

  /// 将字节 [data] 添加到目标消费者，忽略 [encoding]。
  ///
  /// [encoding] 不适用于此方法，[data] 列表直接作为流事件传递给目标消费者。
  ///
  /// 当使用 [addStream] 添加流时，不应调用此方法。
  ///
  /// 此操作是非阻塞的。查看 [flush] 或 [done] 以获取此调用生成的任何错误。
  ///
  /// 传递给 `add` 后，不应修改数据列表，因为目标消费者接收列表的原始状态还是修改后的状态未定义。
  ///
  /// [data] 中的单个值如果不在 0 .. 255 的范围内，将被截断到其低8位，就像通过 [int.toUnsigned] 那样，然后再使用。
  void add(List<int> data);

  /// 通过调用 [Object.toString] 将 [object] 转换为字符串，并将结果的编码 [add] 到目标消费者。
  ///
  /// 此操作是非阻塞的。查看 [flush] 或 [done] 以获取此调用生成的任何错误。
  void write(Object? object);

例如：

import 'dart:io';

void main() async {
  var file = File('test.txt');
  var outputStream = file.openWrite();
  outputStream.write('Hello, Dart!');
  await outputStream.close();
}

在这个示例中，我们首先创建了一个字节流，然后使用 write 方法向字节流中写入数据。最后，我们使用 close 方法关闭字节流。

1.2 字符流（Character Stream）

1.2.1 以字节流读取文件

字符流是一种高级的输入输出流，它以字符为单位进行读写操作。字符流通常用于处理文本数据。

在 Dart 中，我们可以使用 File 类的 readAsString 和 writeAsString 方法来进行字符流的读写操作。

  /// 使用给定的 [Encoding] 读取整个文件内容作为字符串。
  ///
  /// 返回一个 `Future<String>`，当文件内容被读取后，该Future将完成并返回字符串。
  Future<String> readAsString({Encoding encoding = utf8});

例如：

import 'dart:io';

void main() async {
  var file = File('test.txt');
  String contents = await file.readAsString();
  print(contents);
}

在这个示例中，我们使用 readAsString 方法读取了文件的内容，并将其打印出来。

1.2.2 以字节流写入文件

使用 writeAsString 方法可以向文件中写入字符串。如果文件不存在，writeAsString 方法会创建一个新的文件。如果文件已经存在，writeAsString 方法会覆盖文件的内容。

  /// 将字节列表写入文件。
  ///
  /// 打开文件，将字节列表写入文件，然后关闭文件。返回一个 `Future<File>`，当整个操作完成后，该Future将完成并返回此 [File] 对象。
  ///
  /// 默认情况下，[writeAsBytes] 会创建文件并进行写入，如果文件已存在，将会截断文件。如果要将字节追加到现有文件，可以将 [FileMode.append] 作为可选的mode参数传入。
  ///
  /// 如果参数 [flush] 设置为 `true`，在返回的Future完成之前，写入的数据将被刷新到文件系统。
  Future<File> writeAsBytes(List<int> bytes,
      {FileMode mode = FileMode.write, bool flush = false});

例如：

import 'dart:io';

void main() async {
  var file = File('test.txt');
  await file.writeAsString('Hello, Dart!');
}

在这个示例中，我们使用 writeAsString 方法向文件中写入了一些文本。

1.3 使用流优化文件读写

在读取或写入大文件时，我们通常使用流来处理数据。流可以让我们以块的形式处理数据，而不是一次性加载整个文件到内存中。这样可以显著减少内存使用，并提高程序的响应性。

以下是一个使用流读取大文件的示例：

import 'dart:io';
import 'dart:convert';

void main() {
  var file = File('large_file.txt');
  var inputStream = file.openRead();

  inputStream
    .transform(utf8.decoder)  // 将字节解码为UTF-8
    .transform(LineSplitter())  // 将流转换为单独的行
    .listen((String line) {  // 处理结果
      print('从流中获得 ${line.length} 个字符');
    }, onDone: () {
      print('文件现已关闭');
    }, onError: (e) {
      print(e.toString());
    });
}

在这个示例中，我们首先打开了一个文件的读取流，然后使用 transform 方法将字节流转换为字符串流，再将字符串流转换为行流。最后，我们使用 listen 方法处理每一行数据。

2. 文件权限

在进行文件操作时，我们需要考虑到平台权限问题。不同的操作系统和设备可能有不同的权限要求。以下是一些可能需要处理的权限问题：

2.1 不同移动平台上的权限

以往，在 Android 平台上，我们需要在 AndroidManifest.xml 文件中声明我们需要的权限。

• READ_EXTERNAL_STORAGE：这个权限允许应用读取设备上的外部存储空间。
• WRITE_EXTERNAL_STORAGE：这个权限允许应用写入设备上的外部存储空间。

但是从Android 6.0（API级别23）开始，用户可以在运行时授予或撤销某些权限。
即使你在 AndroidManifest.xml 文件中声明了这些权限，你仍然需要在运行时检查这些权限是否已经被授予，并在需要时请求用户授予这些权限。

而在iOS平台上，我们需要在Info.plist文件中声明我们需要的权限。以下是一些可能需要的权限：

• NSFileProtectionCompleteUntilFirstUserAuthentication：这个权限允许应用在设备解锁后访问文件。

2.2 使用 permission_handler 请求权限

为了方便的获取相应的用户授权，在进行文件操作前，我们需要检查并请求必要的运行时权限，这可以使用 permission_handler 库来完成。我们可以使用来处理运行时权限。

2.2.1 安装和配置 permission_handler

首先，我们需要在项目中安装 permission_handler 库。在 pubspec.yaml 文件中添加以下依赖：

dependencies:
  flutter:
    sdk: flutter
  permission_handler: ^11.0.1

然后，运行 flutter pub get 命令来获取库。

2.2.2 请求存储权限

以下是一个请求权限的示例：

import 'package:permission_handler/permission_handler.dart';

void main() async {
  var status = await Permission.storage.status;
  if (!status.isGranted) {
    status = await Permission.storage.request();
  }

  if (status.isGranted) {
    // 你可以开始文件操作
  } else {
    // 不能启动文件操作
  }
}

在这个示例中，我们首先检查存储权限的状态。如果权限没有被授予，我们请求用户授予权限。如果权限被授予，我们可以开始文件操作。否则，我们不能开始文件操作。

2.3 处理权限拒绝

如果用户拒绝了我们的权限请求，我们需要处理这种情况。我们可以显示一个解释为什么我们需要这个权限的对话框，或者引导用户到系统设置中开启权限。例如：

import 'package:permission_handler/permission_handler.dart';

void handler_storage_permission() async {
  var status = await Permission.storage.status;
  if (!status.isGranted) {
    status = await Permission.storage.request();
  }

  if (status.isGranted) {
    // 你可以开始文件操作
    // ...
  } else if (status.isPermanentlyDenied) {
    // 用户选择永久拒绝权限
    // 你可以在这里打开应用设置
    // ...
    openAppSettings();
  } else {
    // 用户选择拒绝权限
    // 你可以在这里显示一个对话框
    // ...
  }
}

在这个示例中，如果用户永久地拒绝了权限，我们可以打开应用设置。如果用户只是拒绝了权限，我们可以显示一个对话框。

3. Flutter 文件存储

本节讲解如何在Flutter中进行文件存储，包括如何使用path_provider库来获取应用的文件存储路径，如何使用File类的方法来进行文件的读写操作，以及如何读写特殊类型的文件。

3.1 path_provider 库及其用法

path_provider 是一个Flutter插件，用于查找iOS和Android上的常用位置的路径。这个库可以帮助我们找到存储应用数据的正确位置。

3.1.1 安装 path_provider

首先，我们需要在项目中安装path_provider库。在pubspec.yaml文件中添加以下依赖：

dependencies:
  flutter:
    sdk: flutter

  path_provider: ^2.1.1

3.1.2 获取临时目录

我们可以使用getTemporaryDirectory方法来获取临时目录的路径。临时目录是一个可以用来存储临时数据的目录。系统可能会随时清理这个目录，因此不应将重要数据保存在这里。

import 'package:path_provider/path_provider.dart';

Directory tempDir = await getTemporaryDirectory();
String tempPath = tempDir.path;

print(tempPath);

3.1.3 取应用程序目录

我们可以使用getApplicationDocumentsDirectory方法来获取应用程序目录的路径。应用程序目录是一个可以用来存储应用需要持久化的数据的目录。系统不会清理这个目录，因此可以安全地将重要数据保存在这里。

import 'package:path_provider/path_provider.dart';

Directory appDocDir = await getApplicationDocumentsDirectory();
String appDocPath = appDocDir.path;

print(appDocPath);

3.1.4 获取外部存储中为应用程序创建的目录

我们可以使用 getExternalStorageDirectory 方法来获取外部存储中为应用程序创建的目录的路径。这个目录通常用来存储可以由用户在其他应用中访问的文件，如图片、音乐等。

import 'package:path_provider/path_provider.dart';

Directory externalStorageDir = await getExternalStorageDirectory();
String externalStoragePath = externalStorageDir.path;

print(externalStoragePath);

注意，由于Android 10的隐私更改，此方法不再可用。作为替代，你可以查看MediaStore。

3.1.5 获取应用程序缓存目录

我们可以使用getCacheDirectory方法来获取应用程序缓存目录的路径。这个目录用来存储临时缓存数据。

import 'package:path_provider/path_provider.dart';

Directory cacheDir = await getCacheDirectory();
String cachePath = cacheDir.path;

print(cachePath);

3.1.6 获取应用程序可以放置应用库文件的目录

我们可以使用getApplicationSupportDirectory方法来获取应用程序可以放置应用库文件的目录的路径。这个目录用来存储应用的支持文件，这些文件只有应用本身可以访问。

import 'package:path_provider/path_provider.dart';


Directory supportDir = await getApplicationSupportDirectory();
String supportPath = supportDir.path;

print(supportPath);

3.2 文件的读写操作

在Flutter中，我们可以使用File类的方法来进行文件的读写操作，与在Dart中的操作方式相同。因此你需要 导入 ‘dart:io’：

import 'dart:io';

具体操作这里不再赘述。

3.3 读写特殊类型的文件示例

在Flutter中，我们可以使用File类来读写各种类型的文件，包括图片、音频等特殊类型的文件。然而，由于这些特殊类型的文件通常是二进制格式的，因此我们需要使用readAsBytes和writeAsBytes方法来读写这些文件。

3.3.1 图片文件

1. 读取图片文件

我们可以使用 readAsBytes 方法来读取图片文件，然后使用 Image.memory 构造函数来创建一个图片控件。

import 'dart:io';
import 'package:flutter/material.dart';

void main() async {
  var file = File('path_to_your_image_file');
  var bytes = await file.readAsBytes();
  var image = Image.memory(bytes);

  runApp(MaterialApp(
    home: Scaffold(
      body: Center(child: image),
    ),
  ));
}

1. 写入图片文件

我们可以使用writeAsBytes方法来写入图片文件。首先，我们需要获取图片的字节数据，然后将这些字节数据写入文件。

import 'dart:io';
import 'package:flutter/services.dart';

void main() async {
  var bytes = await rootBundle.load('assets/image.png');
  var file = File('path_to_your_image_file');
  await file.writeAsBytes(bytes.buffer.asUint8List());
}

3.3.2 音频文件

1. 读取音频文件

读取音频文件的方法与读取图片文件类似，我们可以使用 readAsBytes 方法来读取音频文件。然而，由于Flutter的核心库并不支持音频播放，因此我们需要使用一个第三方库，如audioplayers，来播放音频。

import 'dart:io';
import 'package:audioplayers/audioplayers.dart';

void main() async {
  var file = File('path_to_your_audio_file');
  var bytes = await file.readAsBytes();
  var player = AudioPlayer();
  await player.playBytes(bytes);
}

1. 写入音频文件

写入音频文件的方法与写入图片文件类似，我们可以使用writeAsBytes方法来写入音频文件。

import 'dart:io';
import 'package:flutter/services.dart';

void main() async {
  var bytes = await rootBundle.load('assets/audio.mp3');
  var file = File('path_to_your_audio_file');
  await file.writeAsBytes(bytes.buffer.asUint8List());
}