Unity进阶-数据持久化二进制
概述
1.二进制说明：2进制是计算技术中广泛采用的一种数制。2进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2，进位规则是“逢二进一”；计算机中存储的数据本质上都是2进制数的存储，在计算机中位（bit）是最小的存储单位，1位就是一个0或者一个1；
2.XML和Json的缺点：xml和json安全性和效率较低，如下分析
- 清晰易懂是他们的共同好处，但是也是一把双刃剑，比如如果我们用xml或者json存储数据，只要玩家找到对应的存储信息， 就能够快速修改其中的内容；
- 而且由于他们把数据转换成了对应的xml或者json字符串，我们最终在存储数据时存储的都是字符串数据，在读写时效率较低，内存和硬盘空间占用较大；
3.二进制数据持久化的优点：
- 安全性较高；
- 效率较高；
- 网络通信铺垫；
基础知识
各类型转字节数组
1.二进制读写的本质
//它就是通过将各类型变量转换为字节数组
//将字节数组直接存储到文件中
//一般人是看不懂存储的数据的
//不仅可以节约存储空间，提升效率
//还可以提升安全性
//而且在网络通信中我们直接传输的数据也是字节数据（2进制数据）
2.各类型数据和字节数据相互转换
//C#提供了一个公共类帮助我们进行转化
//我们只需要记住API即可
//类名：BitConverter
//命名空间：using System
//1.将各类型转字节
byte[] bytes = BitConverter.GetBytes(256);
//2.字节数组转各类型
int i = BitConverter.ToInt32(bytes, 0);
3.字符串类型和字节数据相互转换
// 在C#中有一个专门的编码格式类 来帮助我们将字符串和字节数组进行转换
// 类名：Encoding
// 需要引用命名空间：using System.Text;
//1.将字符串以指定编码格式转字节
byte[] bytes2 = Encoding.UTF8.GetBytes("唐老狮");
//2.字节数组以指定编码格式转字符串
string s = Encoding.UTF8.GetString(bytes2);
4.标准编码格式
//编码是用预先规定的方法将文字、数字或其它对象编成数码，或将信息、数据转换成规定的电脉冲信号。
//为保证编码的正确性，编码要规范化、标准化，即需有标准的编码格式。
//常见的编码格式有ASCII、ANSI、GBK、GB2312、UTF - 8、GB18030和UNICODE等。
// 说人话
// 计算机中数据的本质就是2进制数据
// 编码格式就是用对应的2进制数 对应不同的文字
// 由于世界上有各种不同的语言，所有会有很多种不同的编码格式
// 不同的编码格式 对应的规则是不同的
// 如果在读取字符时采用了不统一的编码格式，可能会出现乱码
// 游戏开发中常用编码格式 UTF-8
// 中文相关编码格式 GBK
// 英文相关编码格式 ASCII文件操作相关——文件
1.文件操作相关说明
//在电脑上我们可以在操作系统中创建删除修改文件
//可以增删查改各种各样的文件类型
//代码中的文件操作就是通过代码来做这些事情
//C#提供了一个名为File（文件）的公共类
//让我们可以快捷的通过代码操作文件相关
//类名：File
//命名空间： System.IO
2.文件操作File类的常用内容
//1.判断文件是否存在
if(File.Exists(Application.dataPath + "/UnityTeach.tang"))
//2.创建文件
FileStream fs = File.Create(Application.dataPath + "/UnityTeach.tang");
//3.写入文件
//将指定字节数组 写入到指定路径的文件中
byte[] bytes = BitConverter.GetBytes(999);
File.WriteAllBytes(Application.dataPath + "/UnityTeach.tang", bytes);
//将指定的string数组内容 一行行写入到指定路径中
string[] strs = new string[] { "123", "唐老狮", "123123kdjfsalk", "123123123125243"};
File.WriteAllLines(Application.dataPath + "/UnityTeach2.tang", strs);
//将指定字符串写入指定路径
File.WriteAllText(Application.dataPath + "/UnityTeach3.tang", "唐老狮哈\n哈哈哈哈123123131231241234123");
//4.读取文件
//读取字节数据
bytes = File.ReadAllBytes(Application.dataPath + "/UnityTeach.tang");
print(BitConverter.ToInt32(bytes, 0));
//读取所有行信息
strs = File.ReadAllLines(Application.dataPath + "/UnityTeach2.tang");
for (int i = 0; i < strs.Length; i++)
{
print(strs[i]);
}
//读取所有文本信息
print(File.ReadAllText(Application.dataPath + "/UnityTeach3.tang"));
//5.删除文件
//注意 如果删除打开着的文件 会报错
File.Delete(Application.dataPath + "/UnityTeach.tang");
//6.复制文件
//参数一：现有文件 需要是流关闭状态
//参数二：目标文件
//参数三：是否覆盖
File.Copy(Application.dataPath + "/UnityTeach2.tang", Application.dataPath + "/唐老狮.tanglaoshi", true);
//7.文件替换
//参数一：用来替换的路径
//参数二：被替换的路径
//参数三：备份路径
File.Replace(Application.dataPath + "/UnityTeach3.tang", Application.dataPath + "/唐老狮.tanglaoshi", Application.dataPath + "/唐老狮备份.tanglaoshi");
//8.以流的形式 打开文件并写入或读取
//参数一：路径
//参数二：打开模式
//参数三：访问模式
FileStream fs = File.Open(Application.dataPath + "/UnityTeach2.tang", FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.ReadWrite);
文件操作相关——文件流
1.什么是文件流
//在C#中提供了一个文件流类 FileStream类
//需要引用命名空间：System.IO
//它主要作用是用于读写文件的细节
//我们之前学过的File只能整体读写文件
//而FileStream可以以读写字节的形式处理文件
//说人话：
//文件里面存储的数据就像是一条数据流（数组或者列表）
//我们可以通过FileStream一部分一部分的读写数据流
//比如我可以先存一个int（4个字节）再存一个bool（1个字节）再存一个string（n个字节）
//利用FileStream可以以流式逐个读写
2. FileStream文件流类常用方法
(1)打开或创建指定文件
//方法一：new FileStream
//参数一：路径
//参数二：打开模式
// CreateNew:创建新文件 如果文件存在 则报错
// Create:创建文件，如果文件存在 则覆盖
// Open:打开文件，如果文件不存在 报错
// OpenOrCreate:打开或者创建文件根据实际情况操作
// Append:若存在文件，则打开并查找文件尾，或者创建一个新文件
// Truncate:打开并清空文件内容
//参数三：访问模式
//参数四：共享权限
// None 谢绝共享
// Read 允许别的程序读取当前文件
// Write 允许别的程序写入该文件
// ReadWrite 允许别的程序读写该文件
FileStream fs = new FileStream(Application.dataPath + "/Lesson3.tang", FileMode.Create, FileAccess.ReadWrite);
//方法二：File.Create
//参数一：路径
//参数二：缓存大小
//参数三：描述如何创建或覆盖该文件（不常用）
// Asynchronous 可用于异步读写
// DeleteOnClose 不在使用时，自动删除
// Encrypted 加密
// None 不应用其它选项
// RandomAccess 随机访问文件
// SequentialScan 从头到尾顺序访问文件
// WriteThrough 通过中间缓存直接写入磁盘
FileStream fs2 = File.Create(Application.dataPath + "/Lesson3.tang");
//方法三：File.Open
//参数一：路径
//参数二：打开模式
FileStream fs3 = File.Open(Application.dataPath + "/Lesson3.tang", FileMode.Open);
(2)重要属性和方法
//文本字节长度fs.Length
//是否可写fs.CanRead
//是否可读fs.CanWrite
//将字节写入文件 当写入后 一定执行一次 fs.Flush()
//关闭流 当文件读写完毕后 一定执行fs.Close()
//缓存资源销毁回收 fs.Dispose()
（3）写入字节
//方法：Write
//参数一：写入的字节数组
//参数二：数组中的开始索引
//参数三：写入多少个字节
fs.Write(bytes, 0, bytes.Length);
(4).读取字节
a:挨个读取字节数组
//读取第一个整形
byte[] bytes2 = new byte[4];
//参数一：用于存储读取的字节数组的容器
//参数二：容器中开始的位置
//参数三：读取多少个字节装入容器
//返回值：当前流索引前进了几个位置
int index = fs2.Read(bytes2, 0, 4);
int i = BitConverter.ToInt32(bytes2, 0);
print("取出来的第一个整数" + i);//999
print("索引向前移动" + index + "个位置");
//读取第二个字符串
//读取字符串字节数组长度
index = fs2.Read(bytes2, 0, 4);
print("索引向前移动" + index + "个位置");
int length = BitConverter.ToInt32(bytes2, 0);
//要根据我们存储的字符串字节数组的长度 来声明一个新的字节数组 用来装载读取出来的数据
bytes2 = new byte[length];
index = fs2.Read(bytes2, 0, length);
print("索引向前移动" + index + "个位置");
//得到最终的字符串 打印出来
print(Encoding.UTF8.GetString(bytes2));
fs2.Dispose();
b:一次性读取再挨个读取
//一开始就申明一个 和文件字节数组长度一样的容器
byte[] bytes3 = new byte[fs3.Length];
fs3.Read(bytes3, 0, (int)fs3.Length);
fs3.Dispose();
//读取整数
print(BitConverter.ToInt32(bytes3, 0));
//得去字符串字节数组的长度
int length2 = BitConverter.ToInt32(bytes3, 4);
//得到字符串
print(Encoding.UTF8.GetString(bytes3, 8, length2));
3.更加安全的使用文件流对象
//using关键字重要用法
//using (申明一个引用对象)
//{
//使用对象
//}
//无论发生什么情况 当using语句块结束后
//会自动调用该对象的销毁方法 避免忘记销毁或关闭流
//using是一种更安全的使用方法
//强调：目前我们对文件流进行操作 为了文件操作安全 都用using来进行处理最好文件操作相关——文件夹
1.文件夹操作说明
//平时我们可以在操作系统的文件管理系统中
//通过一些操作增删查改文件夹
//我们目前要学习的就是通过代码的形式
//来对文件夹进行增删查改的操作
//类名:Directory
//命名空间：using System.IO
2.C#提供给我们的文件夹操作公共类
//1.判断文件夹是否存在
if( Directory.Exists(Application.dataPath + "/数据持久化"))
//2.创建文件夹
DirectoryInfo info = Directory.CreateDirectory(Application.dataPath + "/数据持久化四");
//3.删除文件夹
//参数一：路径
//参数二：是否删除非空目录，如果为true，将删除整个目录，如果是false，仅当该目录为空时才可删除
//Directory.Delete(Application.dataPath + "/数据持久化四");
//4.查找文件夹和文件
//得到指定路径下所有文件夹名
string[] strs = Directory.GetDirectories(Application.dataPath);
//得到指定路径下所有文件名
strs = Directory.GetFiles(Application.dataPath);
//5.移动文件夹
//如果第二个参数所在的路径 已经存在了一个文件夹 那么会报错
//移动会把文件夹中的所有内容一起移到新的路径
Directory.Move(Application.dataPath + "/数据持久化四", Application.dataPath + "/123123123");
3.DirectoryInfo和FileInfo
//DirectoryInfo目录信息类
//我们可以通过它获取文件夹的更多信息
//它主要出现在以下几个地方
//1.创建文件夹方法的返回值
DirectoryInfo dInfo = Directory.CreateDirectory(Application.dataPath + "/数据持久化123");
//2.查找上级文件夹信息
dInfo = Directory.GetParent(Application.dataPath + "/数据持久化123");
//全路径
print(dInfo.FullName);
//文件名
print(dInfo.Name);
//所有子文件夹的目录信息
DirectoryInfo[] dInfos = dInfo.GetDirectories();
//FileInfo文件信息类
//我们可以通过DirectoryInfo得到该文件下的所有文件信息
FileInfo[] fInfos = dInfo.GetFiles();C#类对象的序列化和反序列化
1.序列化类对象第一步—申明类对象
//注意：如果要使用C#自带的序列化2进制方法
//申明类时需要添加[System.Serializable]特性
2.序列化类对象第二步—将对象进行2进制序列化
（1）方法一：使用内存流得到2进制字节数组
//主要用于得到字节数组 可以用于网络传输
//新知识点
//1.内存流对象
//类名：MemoryStream
//命名空间：System.IO
//2.2进制格式化对象
//类名：BinaryFormatter
//命名空间：System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary、
//主要方法：序列化方法 Serialize
using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
{
//2进制格式化程序
BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
//序列化对象 生成2进制字节数组 写入到内存流当中
bf.Serialize(ms, p);
//得到对象的2进制字节数组
byte[] bytes = ms.GetBuffer();
//存储字节
File.WriteAllBytes(Application.dataPath + "/Lesson5.tang", bytes);
//关闭内存流
ms.Close();
}
（2）方法二：使用文件流进行存储
//主要用于存储到文件中
using (FileStream fs = new FileStream(Application.dataPath + "/Lesson5_2.tang", FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Write))
{
//2进制格式化程序
BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
//序列化对象 生成2进制字节数组 写入到内存流当中
bf.Serialize(fs, p);
fs.Flush();
fs.Close();
}
3.反序列化
（1）反序列化网络传输过来的2进制数据
//主要类
//MemoryStream内存流类
//BinaryFormatter 2进制格式化类
//主要方法
//Deserizlize
//目前没有网络传输 我们还是直接从文件中获取
byte[] bytes = File.ReadAllBytes(Application.dataPath + "/Lesson5_2.tang");
//申明内存流对象 一开始就把字节数组传输进去
using (MemoryStream ms = new MemoryStream(bytes))
{
//申明一个 2进制格式化类
BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
//反序列化
Person p = bf.Deserialize(ms) as Person;
ms.Close();
}
（2）反序列化文件中数据
//主要类
//FileStream文件流类
//BinaryFormatter 2进制格式化类
//主要方法
//Deserizlize
//通过文件流打开指定的2进制数据文件
using (FileStream fs = File.Open(Application.dataPath + "/Lesson5_2.tang", FileMode.Open, FileAccess.Read))
{
//申明一个 2进制格式化类
BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
//反序列化
Person p = bf.Deserialize(fs) as Person;
fs.Close();
}二进制数据加密
1.加密说明：加密只能起到提升一定的安全性，通过各种尝试始终是可以破解加密规则的，只是时间问题，一定记住加密只是提高破解门槛，没有100%保密的数据；
2.常用加密算法：MD5算法、SHA1算法、HMAC算法、AES/DES/3DES算法；
1.异或加密
Person p = new Person();
byte key = 199;
using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
{
BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
bf.Serialize(ms, p);
byte[] bytes = ms.GetBuffer();
//异或加密
for (int i = 0; i < bytes.Length; i++)
{
bytes[i] ^= key;
}
File.WriteAllBytes(Application.dataPath + "/Lesson7.tang", bytes);
}
//解密
byte[] bytes2 = File.ReadAllBytes(Application.dataPath + "/Lesson7.tang");
for (int i = 0; i < bytes2.Length; i++)
{
bytes2[i] ^= key;
}
using (MemoryStream ms = new MemoryStream(bytes2))
{
BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
Person p2 = bf.Deserialize(ms) as Person;
ms.Close();
}知识补充
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