Go 中的常用 IO 操作

一、常用接口

1、Reader

type Reader interface {
    Read(p []byte) (n int, err error)
}

Reader 是包装基本 Read 方法的接口。

Read 最多将 len(p) 个字节读入 p。它返回读取的字节数 (0 <= n <= len(p)) 和遇到的错误。即使 Read 返回 n < len(p),它也可能在调用期间使用所有 p 作为暂存空间。

如果有一些数据可用,但长度不为 len(p) ,则 Read 通常会返回可用的数据,而不是等待更多数据。

当 Read 遇到错误,或者在成功读取 n > 0 个字节后,遇到 end-of-file 条件时,返回读取的字节数。它可能会从同一次调用中返回(非空)错误,或者从后续调用中返回错误(并且 n == 0)。
这种情况一个例子是:Reader 在读取到输入流末尾时,返回一个非零的字节数,并返回 err == EOF 或者 err == nil。下一次读取应该返回 0,EOF。

在考虑错误错误之前,调用者应始终处理返回的 n > 0 字节。这样做可以正确处理读取某些字节后发生的 I/O 错误以及允许的 EOF 行为。

对于 Read 的实现,不鼓励同时返回零字节计数和 nil 错误,除非 len(p) == 0。
调用者应将返回 0 和 nil 视为表示没有发生任何事情;特别是它不表示EOF。

实现不得持有 p。

2、Writer

type Writer interface {
    Write(p []byte) (n int, err error)
}

Writer 是封装了基本 Write 方法的接口。

Write 将 len(p) 个字节从 p 写入底层数据流。
它返回从 p (0 <= n <= len(p)) 写入的字节数,以及遇到的任何导致写入提前停止的错误。
如果返回 n < len(p),则写入必须返回非零错误。
写入不能修改切片数据,即使是临时的。

实现不得保留 p。

3、Closer

type Closer interface {
    Close() error
}

Closer 是封装了基本 Close 方法的接口。

第一次调用 Close 后的行为未定义。
具体实现的行为可以查看文档。

4、Seeker

type Seeker interface {
    Seek(offset int64, whence int) (int64, error)
}

Seeker 是封装了基本 Seek 方法的接口。

Seek 将下一次读取或写入的偏移量设置为偏移量,根据 wherece 进行解释:

  • SeekStart 表示相对于文件的开头,
  • SeekCurrent 表示相对于当前偏移量,并且
  • SeekEnd 表示相对于终点(例如,offset = -2 指定文件的倒数第二个字节)。

Seek 返回相对于文件开头的新偏移量或错误(如果有)。

Seek 到开始之前的偏移量是错误的。
可以允许 Seek 任何正偏移量,但如果新偏移量超过底层对象的大小,则后续 I/O 操作的行为取决于实现。

5、其他

type ReadWriter interface {
    Reader
    Writer
}

type ReadCloser interface {
    Reader
    Closer
}

type WriteCloser interface {
    Writer
    Closer
}

type ReadWriteCloser interface {
    Reader
    Writer
    Closer
}

type ReadSeeker interface {
    Reader
    Seeker
}

type ReadSeekCloser interface {
    Reader
    Seeker
    Closer
}

二、常用到的实现和 IO 工具

1、bytes.Buffer

Buffer 是具有 Read 和 Write 方法的可变大小的字节缓冲区。
Buffer 的零值是一个可以使用的空缓冲区。
Buffer 同时实现了 Reader 和 Writer 接口。

2、strings.Readerbytes.Reader

共同点:都实现了 Reader 接口,用于以流的形式读取数据
区别:具备各自的特色方法,分别用于处理 string 和 byte

3、os.File

实现了 Reader、Writer、Seeker、Closer 接口。用于文件读写。

4、常用的工具方法

// 从 Reader 中读取全部数据,以 byte 切片形式返回数据
func ReadAll(r Reader) ([]byte, error)
// 从 Reader 中读取长度为 len(buf) 的数据,存入 buf 中
func ReadFull(r Reader, buf []byte) (n int, err error)
// 数据复制
func Copy(dst Writer, src Reader) (written int64, err error)
// 将 Reader 包装为 ReadCloser
func NopCloser(r Reader) ReadCloser

三、Demo

下面的代码只着重演示 IO 相关代码,忽略了所有的异常检查和处理。

func main() {
    // 以一个字符串为基础,创建一个 String Reader,实现了 Reader 接口
    strReader := strings.NewReader("I'm a piece of plain text.\n")

    // 测试 1:通过 io.Copy 复制到标准输出
    io.Copy(os.Stdout, strReader)

    // 测试 2:通过 io.Copy 复制到 Buffer
    buf := new(bytes.Buffer)
    // 重置 Reader 的当前位置
    strReader.Seek(0, io.SeekStart)
    io.Copy(buf, strReader)
    s, _ := buf.ReadString(0)
    fmt.Println(s)

    // 测试 3:写入文件
    const FileName = "test.txt"
    myFile, _ := os.Create(FileName)
    defer myFile.Close()

    strReader.Seek(0, io.SeekStart)
    io.Copy(myFile, strReader)
}

四、参考

Go 中 io 包的使用方法
https://segmentfault.com/a/1190000015591319
官方文档

(完)

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