golang中archive/tar包详解

go语言官方标准库提供tar库，以方便对tar的操作

一、了解tar
什么是tar？
tar是一种打包格式，但不对文件进行压缩，所以打包后的文档一般远远大于zip和tar.gz，因为不需要压缩的原因，所以打包的速度是非常快的，打包时CPU占用率也很低。

tar的目的是什么？
方便文件的管理（帮助理解：就是你存在很多文件的时候，但是你很多要很长时间不去接触的话，你想要变得更加简洁，可以进行tar操作，就可以变得更简洁，比如就像生活中，有很多小箱子分散在不同的房间里，可以将小箱子叠起来放在一个房间里，tar可以类似这样）
下面一张图可以帮助很好的理解

image.png

二、tar的操作
打包、解包

三、go如何对tar文件操作
打包操作：
1、生成打包后的目标文件
2、获取要打包的文件集
3、往目标文件写入文件

接着给出一个代码案例：

package main

import (
    "log"
    "os"
    "archive/tar"
    "io"
)

func main() {
    dst := "D:\\go_code\\video_server\\src\\a.tar"
    if err := Tar([]string{"D:\\go_code\\video_server\\src\\main.go", "D:\\go_code\\video_server\\src\\t.go"}, dst);err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
}

func Tar(src []string, dst string) error {
    // 创建tar文件
    fw, err := os.Create(dst)
    if err != nil {
        return err
    }
    defer fw.Close()

    // 通过fw创建一个tar.Writer
    tw := tar.NewWriter(fw)
    // 如果关闭失败会造成tar包不完整
    defer func() {
        if err := tw.Close();err != nil {
            log.Println(err)
        }
    }()

    for _, fileName := range src {
        fi, err := os.Stat(fileName)
        if err != nil {
            log.Println(err)
            continue
        }
        hdr, err := tar.FileInfoHeader(fi, "")
        // 将tar的文件信息hdr写入到tw
        err = tw.WriteHeader(hdr)
        if err != nil {
            return err
        }

        // 将文件数据写入
        fs, err := os.Open(fileName)
        if err != nil {
            return err
        }
        if _, err = io.Copy(tw, fs);err != nil {
            return err
        }
        fs.Close()
    }
    return nil
}

解包操作：
1、打开tar文件
2、遍历tar中文件信息
3、创建文件，写入，保存，关闭文件

接着给出一个代码案例：

package main

import (
    "os"
    "log"
    "archive/tar"
    "io"
)

func main() {
    srcFile := "a.tar"
    // 打开 tar 包
    fr, err := os.Open(srcFile)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    defer fr.Close()

    tr := tar.NewReader(fr)
    for hdr, err := tr.Next();err != io.EOF;hdr, err = tr.Next() {
        if err != nil {
            log.Println(err)
            continue
        }
        // 读取文件信息
        fi := hdr.FileInfo()

        // 创建一个空文件，用来写入解包后的数据
        fw, err := os.Create(fi.Name())
        if err != nil {
            log.Println(err)
            continue
        }

        if _, err := io.Copy(fw, tr);err != nil {
            log.Println(err)
        }
        os.Chmod(fi.Name(), fi.Mode().Perm())
        fw.Close()
    }
}

四、tar包深入学习（作为一名计算机专业人士，至少要知道原理和实现的，接着我们来分析下原理和实现）
打包和解包的原理和实现
1、打包实现原理
先创建一个文件x.tar，然后向x.tar写入tar头部信息。打开要被tar的文件，向x.tar写入头部信息，然后向x.tar写入文件信息。重复第二步直到所有文件都被写入到x.tar中，关闭x.tar，整个过程就这样完成了

2、解包实现原理
先打开tar文件，然后从这个tar头部中循环读取存储在这个归档文件内的文件头信息，从这个文件头里读取文件名，以这个文件名创建文件，然后向这个文件里写入数据

3、go标准库解包实现代码详解

打包：
// 接下来对底层实现进行分析
tr := tar.NewReader(fr)
hdr, err := tar.FileInfoHeader(fi, "")
// 将tar的文件信息hdr写入到tw
err = tw.WriteHeader(hdr)

解包：
    fr, err := os.Open(srcFile)
    tr := tar.NewReader(fr)
    hdr, err := tr.Next()
    fi := hdr.FileInfo()
    fw, err := os.Create(fi.Name())
    io.Copy(fw, tr)
    os.Chmod(fi.Name(), fi.Mode().Perm())

tar.NewReader、tar.FileInfoHeader、tw.WriteHeader(hdr)、tr.Next、hdr.FileInfo的实现在我下一篇文章中进行分析

// 看一遍代码可能不能深入理解，只有自己是实现一遍才能深入理解
// go 标准库封装windows、linux、FreeBSD、mac四类操作系统底层细节操作，因为不同的系统对文件存储方式不同，所以定义了下面这些常量
const (
    // 类型
    TypeReg           = '0'    // 普通文件
    TypeRegA          = '\x00' // 普通文件
    TypeLink          = '1'    // 硬链接
    TypeSymlink       = '2'    // 符号链接
    TypeChar          = '3'    // 字符设备节点
    TypeBlock         = '4'    // 块设备节点
    TypeDir           = '5'    // 目录
    TypeFifo          = '6'    // 先进先出队列节点
    TypeCont          = '7'    // 保留位
    TypeXHeader       = 'x'    // 扩展头
    TypeXGlobalHeader = 'g'    // 全局扩展头
    TypeGNULongName   = 'L'    // 下一个文件记录有个长名字
    TypeGNULongLink   = 'K'    // 下一个文件记录指向一个具有长名字的文件
    TypeGNUSparse     = 'S'    // 稀疏文件
)
// 有四个变量，分别是写内容太多，头部信息太长，关闭错误，以及无效tar头部信息
var (
    ErrWriteTooLong    = errors.New("archive/tar: write too long")
    ErrFieldTooLong    = errors.New("archive/tar: header field too long")
    ErrWriteAfterClose = errors.New("archive/tar: write after close")
)

var (
    ErrHeader = errors.New("archive/tar: invalid tar header")
)

type Header struct {
    Name       string    // 记录头域的文件名
    Mode       int64     // 权限和模式位
    Uid        int       // 所有者的用户ID
    Gid        int       // 所有者的组ID
    Size       int64     // 字节数（长度）
    ModTime    time.Time // 修改时间
    Typeflag   byte      // 记录头的类型
    Linkname   string    // 链接的目标名
    Uname      string    // 所有者的用户名
    Gname      string    // 所有者的组名
    Devmajor   int64     // 字符设备或块设备的major number
    Devminor   int64     // 字符设备或块设备的minor number
    AccessTime time.Time // 访问时间
    ChangeTime time.Time // 状态改变时间
    Xattrs     map[string]string
}

五、相关参考链接
Golang 学习笔记（四）- archive/tar 实现打包压缩及解压：
1）https://golangcaff.com/articles/151/golang-learning-notes-four-archivetar-package-compression-and-decompression
2）https://broqiang.com/posts/45

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