golang中io包用法(二)

chenbaoke · · 35477 次点击 · · 开始浏览    
这是一个创建于 的文章,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

本文转自https://github.com/polaris1119/The-Golang-Standard-Library-by-Example/blob/master/chapter01/01.1.md,并在此基础上进行修改.



io 包为I/O原语提供了基本的接口。它主要包装了这些原语的已有实现。

由于这些接口和原语以不同的实现包装了低级操作,因此除非另行通知,否则客户端不应假定它们对于并行执行是安全的。

在io包中最重要的是两个接口:Reader和Writer接口。本章所提到的各种IO包,都跟这两个接口有关,也就是说,只要实现了这两个接口,它就有了IO的功能。

 Reader接口

Reader接口的定义如下:

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

官方文档中关于该接口方法的说明:
// Read 将 len(p) 个字节读取到 p 中。它返回读取的字节数 n(0 <= n <= len(p)) 以及任何遇到的错误。即使 Read 返回的 n < len(p),它也会在调用过程中使用 p 的全部作为暂存空间。若一些数据可用但不到 len(p) 个字节,Read 会照例返回可用的数据,而不是等待更多数据。

//当 Read 在成功读取 n > 0 个字节后遇到一个错误或EOF(end-of-file),它就会返回读取的字节数。它会从相同的调用中返回(非nil的)错误或从随后的调用中返回错误(同时 n == 0)。 一般情况的一个例子就是 Reader 在输入流结束时会返回一个非零的字节数,同时返回的err不是EOF就是nil。无论如何,下一个 Read 都应当返回 0, EOF。

//调用者应当总在考虑到错误 err 前处理 n > 0 的字节。这样做可以在读取一些字节,以及允许的 EOF 行为后正确地处理I/O错误。

也就是说,当Read方法返回错误时,不代表没有读取到任何数据。调用者应该处理返回的任何数据,之后才处理可能的错误。

根据Go语言中关于接口和实现了接口的类型的定义,我们知道Reader接口的方法集只包含一个Read方法,因此,所有实现了Read方法的类型都实现了io.Reader接口,也就是说,在所有需要io.Reader的地方,可以传递实现了Read()方法的类型的实例。

下面,我们通过具体例子来谈谈该接口的用法。
func ReadFrom(reader io.Reader, num int) ([]byte, error) {
p := make([]byte, num)
n, err := reader.Read(p)
if n > 0 {
return p[:n], nil
}
return p, err
}

ReadFrom函数将io.Reader作为参数,也就是说,ReadFrom可以从任意的地方读取数据,只要来源实现了io.Reader接口。比如,我们可以从标准输入、文件、字符串等读取数据,示例代码如下:

// 从标准输入读取
data, err = ReadFrom(os.Stdin, 11)

// 从普通文件读取,其中file是os.File的实例
data, err = ReadFrom(file, 9)

// 从字符串读取
data, err = ReadFrom(strings.NewReader("from string"), 12)


**小贴士**

io.EOF 变量的定义:`var EOF = errors.New("EOF")`,是error类型。根据reader接口的说明,在 n > 0 且数据被读完了的情况下,返回的error有可能是EOF也有可能是nil。



Writer接口


Writer接口的定义如下:

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

官方文档中关于该接口方法的说明:

//Write 将 len(p) 个字节从 p 中写入到基本数据流中。它返回从 p 中被写入的字节数 n(0 <= n <= len(p))以及任何遇到的引起写入提前停止的错误。若 Write 返回的 n < len(p),它就必须返回一个非nil的错误。

同样的,所有实现了Write方法的类型都实现了io.Writer接口。

在上个例子中,我们是自己实现一个函数接收一个io.Reader类型的参数。这里,我们通过标准库的例子来学习。

在fmt标准库中,有一组函数:Fprint/Fprintf/Fprintln,它们接收一个io.Wrtier类型参数(第一个参数),也就是说它们将数据格式化输出到io.Writer中。那么,调用这组函数时,该如何传递这个参数呢?

我们以fmt.Fprintln为例,同时看一下fmt.Println函数的源码。
func Println(a ...interface{}) (n int, err error) {
      return Fprintln(os.Stdout, a...)
}

实现了io.Reader接口或io.Writer接口的类型


初学者看到函数参数是一个接口类型,很多时候有些束手无策,不知道该怎么传递参数。还有人问:标准库中有哪些类型实现了io.Reader或io.Writer接口?

通过本节上面的例子,我们可以知道,os.File同时实现了这两个接口。我们还看到 os.Stdin/Stdout这样的代码,它们似乎分别实现了 io.Reader/io.Writer接口。没错,实际上在os包中有这样的代码:

var (
	Stdin  = NewFile(uintptr(syscall.Stdin), "/dev/stdin")
	Stdout = NewFile(uintptr(syscall.Stdout), "/dev/stdout")
	Stderr = NewFile(uintptr(syscall.Stderr), "/dev/stderr")
)

也就是说,Stdin/Stdout/Stderr 只是三个特殊的文件(即都是os.File的实例),自然也实现了io.Reader和io.Writer。

目前,Go文档中还没法直接列出实现了某个接口的所有类型。不过,我们可以通过查看标准库文档,列出实现了io.Reader或io.Writer接口的类型(导出的类型)

<span style="background-color: rgb(255, 0, 0);">- os.File 同时实现了io.Reader和io.Writer
- strings.Reader 实现了io.Reader
- bufio.Reader/Writer 分别实现了io.Reader和io.Writer
- bytes.Buffer 同时实现了io.Reader和io.Writer
- bytes.Reader 实现了io.Reader
- compress/gzip.Reader/Writer 分别实现了io.Reader和io.Writer
- crypto/cipher.StreamReader/StreamWriter 分别实现了io.Reader和io.Writer
- crypto/tls.Conn 同时实现了io.Reader和io.Writer
- encoding/csv.Reader/Writer 分别实现了io.Reader和io.Writer
- mime/multipart.Part 实现了io.Reader</span>

除此之外,io包本身也有这两个接口的实现类型。如:

实现了Reader的类型:LimitedReader、PipeReader、SectionReader
实现了Writer的类型:PipeWriter

以上类型中,常用的类型有:os.File、strings.Reader、bufio.Reader/Writer、bytes.Buffer、bytes.Reader


**小贴士**

从接口名称很容易猜到,一般地,Go中接口的命名约定:接口名以er结尾。注意,这里并非强行要求,你完全可以不以 er 结尾。标准库中有些接口也不是以 er 结尾的。


ReaderAt和WriterAt接口

**ReaderAt接口**的定义如下:

type ReaderAt interface {
	ReadAt(p []byte, off int64) (n int, err error)
}

官方文档中关于该接口方法的说明:

> ReadAt 从基本输入源的偏移量 off 处开始,将 len(p) 个字节读取到 p 中。它返回读取的字节数 n(0 <= n <= len(p))以及任何遇到的错误。

> 当 ReadAt 返回的 n < len(p) 时,它就会返回一个非nil的错误来解释 为什么没有返回更多的字节。在这一点上,ReadAt 比 Read 更严格。

> 即使 ReadAt 返回的 n < len(p),它也会在调用过程中使用 p 的全部作为暂存空间。若一些数据可用但不到 len(p) 字节,ReadAt 就会阻塞直到所有数据都可用或产生一个错误。 在这一点上 ReadAt 不同于 Read。

> 若 n = len(p) 个字节在输入源的的结尾处由 ReadAt 返回,那么这时 err == EOF 或者 err == nil。

> 若 ReadAt 按查找偏移量从输入源读取,ReadAt 应当既不影响基本查找偏移量也不被它所影响。

> ReadAt 的客户端可对相同的输入源并行执行 ReadAt 调用。


可见,ReaderAt接口使得可以从指定偏移量处开始读取数据。

简单示例代码如下:
package main

import (
	"fmt"
	"strings"
)

func main() {
	reader := strings.NewReader("Go语言学习园地")
	p := make([]byte, 6)
	n, err := reader.ReadAt(p, 2)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	fmt.Printf("%s, %d\n", p, n)
}
运行结果: 语言, 6

**WriterAt接口**的定义如下:
type WriterAt interface {
	WriteAt(p []byte, off int64) (n int, err error)
}

官方文档中关于该接口方法的说明:

> WriteAt 从 p 中将 len(p) 个字节写入到偏移量 off 处的基本数据流中。它返回从 p 中被写入的字节数 n(0 <= n <= len(p))以及任何遇到的引起写入提前停止的错误。若 WriteAt 返回的 n < len(p),它就必须返回一个非nil的错误。

> 若 WriteAt 按查找偏移量写入到目标中,WriteAt 应当既不影响基本查找偏移量也不被它所影响。

> 若区域没有重叠,WriteAt 的客户端可对相同的目标并行执行 WriteAt 调用。


我们可以通过该接口将数据写入数据流的特定偏移量之后。

通过简单示例来演示WriteAt方法的使用(os.File实现了WriterAt接口):

package main

import (
	"fmt"
	"os"
)

func main() {
	file, err := os.Create("writeAt.txt")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer file.Close()
	file.WriteString("Golang中文社区——这里是多余的")
	n, err := file.WriteAt([]byte("Go语言学习园地"), 24)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	fmt.Println(n)
}


打开文件WriteAt.txt,内容是:`Golang中文社区——Go语言学习园地`。

分析:

`file.WriteString("Golang中文社区——这里是多余的")` 往文件中写入`Golang中文社区——这里是多余的`,之后 `file.WriteAt([]byte("Go语言学习园地"), 24)` 在文件流的offset=24处写入`Go语言学习园地`(会覆盖该位置的内容)。

ReaderFrom 和 WriterTo 接口

**ReaderFrom**的定义如下:

type ReaderFrom interface {
	ReadFrom(r Reader) (n int64, err error)
}

官方文档中关于该接口方法的说明:

> ReadFrom 从 r 中读取数据,直到 EOF 或发生错误。其返回值 n 为读取的字节数。除 io.EOF 之外,在读取过程中遇到的任何错误也将被返回。

> 如果 ReaderFrom 可用,Copy 函数就会使用它。

注意:ReadFrom方法不会返回err == EOF。

下面的例子简单的实现将文件中的数据全部读取(显示在标准输出):
package main

import (
	"bufio"
	"os"
)

func main() {

	file, err := os.Open("writeAt.txt")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer file.Close()
	writer := bufio.NewWriter(os.Stdout)
	writer.ReadFrom(file)
	writer.Flush()
}


当然,我们可以通过ioutil包的ReadFile函数获取文件全部内容。其实,跟踪一下ioutil.ReadFile的源码,会发现其实也是通过ReadFrom方法实现(用的是bytes.Buffer,它实现了ReaderFrom接口)。

如果不通过ReadFrom接口来做这件事,而是使用io.Reader接口,我们有两种思路:

1. 先获取文件的大小(File的Stat方法),之后定义一个该大小的[]byte,通过Read一次性读取
2. 定义一个小的[]byte,不断的调用Read方法直到遇到EOF,将所有读取到的[]byte连接到一起

代码实现如下:

方法1:
package main

import (
	"fmt"
	"os"
)

func main() {

	file, err := os.Open("writeAt.txt")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer file.Close()
	stat, err := file.Stat()
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	size := stat.Size()

	a := make([]byte, size)
	file.Read(a)
	fmt.Println(string(a))
}
运行结果: Golang中文社区——Go语言学习园地

方法2:
package main

import (
    "fmt"
    "os"
)

func main() {

    file, err := os.Open("writeAt.txt")
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    defer file.Close()
    a := make([]byte, 5)
    var b []byte
    for n, err := file.Read(a); err == nil; n, err = file.Read(a) {
        b = append(b, a[:n]...)
    }
    fmt.Println(string(b))
}
<pre name="code" class="html">运行结果: Golang中文社区——Go语言学习园地




**提示**

通过查看 bufio.Writer或strings.Buffer 类型的ReadFrom方法实现,会发现,其实它们的实现和上面说的第2种思路类似。

**WriterTo**的定义如下:
type WriterTo interface {
	WriteTo(w Writer) (n int64, err error)
}

官方文档中关于该接口方法的说明:

> WriteTo 将数据写入 w 中,直到没有数据可写或发生错误。其返回值 n 为写入的字节数。 在写入过程中遇到的任何错误也将被返回。

> 如果 WriterTo 可用,Copy 函数就会使用它。


读者是否发现,其实ReaderFrom和WriterTo接口的方法接收的参数是io.Reader和io.Writer类型。根据io.Reader和io.Writer接口的讲解,对该接口的使用应该可以很好的掌握。

这里只提供简单的一个示例代码:将一段文本输出到标准输出

reader := bytes.NewReader([]byte("Go语言学习园地"))
reader.WriteTo(os.Stdout)

通过io.ReaderFrom和io.WriterTo的学习,我们知道,如果这样的需求,可以考虑使用这两个接口:“一次性从某个地方读或写到某个地方去。”

## Seeker接口 ##

接口定义如下:
type Seeker interface {
	Seek(offset int64, whence int) (ret int64, err error)
}

官方文档中关于该接口方法的说明:

> Seek 设置下一次 Read 或 Write 的偏移量为 offset,它的解释取决于 whence: 0 表示相对于文件的起始处,1 表示相对于当前的偏移,而 2 表示相对于其结尾处。 Seek 返回新的偏移量和一个错误,如果有的话。

也就是说,Seek方法用于设置偏移量的,这样可以从某个特定位置开始操作数据流。听起来和ReaderAt/WriteAt接口有些类似,不过Seeker接口更灵活,可以更好的控制读写数据流的位置。

简单的示例代码:获取倒数第二个字符(需要考虑UTF-8编码,这里的代码只是一个示例)

package main

import (
	"fmt"
	"strings"
)

func main() {

	reader := strings.NewReader("Go语言学习园地")
	reader.Seek(-6, 2)
	r, _, _ := reader.ReadRune()
	fmt.Printf("%c\n", r)
}
运行结果:园 


**小贴士**

whence的值,在os包中定义了相应的常量,应该使用这些常量

const (
SEEK_SET int = 0 // seek relative to the origin of the file
SEEK_CUR int = 1 // seek relative to the current offset
SEEK_END int = 2 // seek relative to the end
)

## Closer接口 ##

接口定义如下:

type Closer interface {
	Close() error
}

该接口比较简单,只有一个Close()方法,用于关闭数据流。

文件(os.File)、归档(压缩包)、数据库连接、Socket等需要手动关闭的资源都实现了Closer接口。

实际编程中,经常将Close方法的调用放在defer语句中。


**小提示**

初学者容易写出这样的代码:

file, err := os.Open("studygolang.txt")
defer file.Close()
if err != nil {
...
}

当文件 studygolang.txt 不存在或找不到时,file.Close()会panic,因为file是nil。因此,应该将defer file.Close()放在错误检查之后。

其他接口

 ByteReader和ByteWriter

通过名称大概也能猜出这组接口的用途:读或写一个字节。接口定义如下:

type ByteReader interface {
	ReadByte() (c byte, err error)
}

type ByteWriter interface {
	WriteByte(c byte) error
}

在标准库中,有如下类型实现了io.ByteReader或io.ByteWriter:


<span style="background-color: rgb(255, 0, 0);">- bufio.Reader/Writer 分别实现了io.ByteReader和io.ByteWriter
- bytes.Buffer 同时实现了io.ByteReader和io.ByteWriter
- bytes.Reader 实现了io.ByteReader
- strings.Reader 实现了io.ByteReader</span>


接下来的示例中,我们通过bytes.Buffer来一次读取或写入一个字节(主要代码):
package main

import (
	"bytes"
	"fmt"
)

func main() {
	var ch byte
	fmt.Scanf("%c\n", &ch)

	buffer := new(bytes.Buffer)
	err := buffer.WriteByte(ch)
	if err == nil {
		fmt.Println("写入一个字节成功!准备读取该字节……")
		newCh, _ := buffer.ReadByte()
		fmt.Printf("读取的字节:%c\n", newCh)
	} else {
		fmt.Println("写入错误")
	}

}

程序从标准输入接收一个字节(ASCII字符),调用buffer的WriteByte将该字节写入buffer中,之后通过ReadByte读取该字节。

一般地,我们不会使用bytes.Buffer来一次读取或写入一个字节。那么,这两个接口有哪些用处呢?

在标准库encoding/binary中,实现Varints读取,就需要一个io.ByteReader类型的参数,也就是说,它需要一个字节一个字节的读取。关于encoding/binary包在后面会详细介绍。

在标准库image/jpeg中,Encode函数的内部实现使用了ByteWriter写入一个字节。

**小贴士**

可以通过在Go语言源码src/pkg中搜索"io.ByteReader"或"io.ByteWiter",获得哪些地方用到了这两个接口。你会发现,这两个接口在二进制数据或归档压缩时用的比较多。



ByteScanner、RuneReader和RuneScanner

将这三个接口放在一起,是考虑到与ByteReader相关或相应。

ByteScanner接口的定义如下:

type ByteScanner interface {
	ByteReader
	UnreadByte() error
}

可见,它内嵌了ByteReader接口(可以理解为继承了ByteReader接口),UnreadByte方法的意思是:将上一次ReadByte的字节还原,使得再次调用ReadByte返回的结果和上一次调用相同,也就是说,UnreadByte是重置上一次的ReadByte。注意,UnreadByte调用之前必须调用了ReadByte,且不能连续调用UnreadByte。即:

buffer := bytes.NewBuffer([]byte{'a', 'b'})
err := buffer.UnreadByte()



package main

import (
	"bytes"
	"fmt"
)

func main() {

	buffer := bytes.NewBuffer([]byte{'a', 'b'})
	buffer.ReadByte()
	buffer.ReadByte()

	err := buffer.UnreadByte()
	fmt.Println(err) //<nil>
	err = buffer.UnreadByte()
	fmt.Println(err) //  bytes.Buffer: UnreadByte: previous operation was not a read

}

err都非nil,错误为:`bytes.Buffer: UnreadByte: previous operation was not a read`

RuneReader接口和ByteReader类似,只是ReadRune方法读取单个UTF-8字符,返回其rune和该字符占用的字节数。该接口在regexp包有用到。


RuneScanner接口和ByteScanner类似,就不赘述了。



ReadCloser、ReadSeeker、ReadWriteCloser、ReadWriteSeeker、ReadWriter、WriteCloser和WriteSeeker接口


这些接口是上面介绍的接口的两个或三个组合而成的新接口。例如ReadWriter接口:

type ReadWriter interface {
	Reader
	Writer
}


这是Reader接口和Writer接口的简单组合(内嵌)。

这些接口的作用是:有些时候同时需要某两个接口的所有功能,即必须同时实现了某两个接口的类型才能够被传入使用。可见,io包中有大量的"小接口",这样方便组合为"大接口"。

## SectionReader 类型 ##

SectionReader是一个struct(没有任何导出的字段),实现了 Read, Seek 和 ReadAt,同时,内嵌了 ReaderAt 接口。结构定义如下:

type SectionReader struct {
	r     ReaderAt // 该类型最终的 Read/ReadAt 最终都是通过 r 的 ReadAt 实现
	base  int64    // NewSectionReader 会将 base 设置为 off
	off   int64    // 从 r 中的 off 偏移处开始读取数据
	limit int64    // limit - off = SectionReader 流的长度
}

从名称我们可以猜到,该类型读取数据流中部分数据。看一下

`func NewSectionReader(r ReaderAt, off int64, n int64) *SectionReader`

的文档说明就知道了:

NewSectionReader 返回一个 SectionReader,它从 r 中的偏移量 off 处读取 n 个字节后以 EOF 停止。

也就是说,SectionReader 只是内部(内嵌)ReaderAt表示的数据流的一部分:从 off 开始后的n个字节。

这个类型的作用是:方便重复操作某一段(section)数据流;或者同时需要ReadAt和Seek的功能。

由于该类型所支持的操作,前面都有介绍,因此提供示例代码了。

关于该类型在标准库中的使用,我们在 [archive/zip — zip归档访问]() 会讲到。

## LimitedReader 类型 ##

LimitedReader 类型定义如下:

type LimitedReader struct {
	R Reader // underlying reader,最终的读取操作通过 R.Read 完成
	N int64  // max bytes remaining
}

文档说明如下:

> 从 R 读取但将返回的数据量限制为 N 字节。每调用一次 Read 都将更新 N 来反应新的剩余数量。

也就是说,最多只能返回 N 字节数据。

LimitedReader只实现了Read方法(Reader接口)。

使用示例如下:
package main

import (
	"fmt"
	"io"
	"strings"
)

func main() {

	content := "This Is LimitReader Example"
	reader := strings.NewReader(content)
	limitReader := &io.LimitedReader{R: reader, N: 20}
	for limitReader.N > 0 {
		tmp := make([]byte, 2)
		limitReader.Read(tmp)
		fmt.Printf("%s", tmp)
	}

}
运行结果:This Is LimitReader

可见,通过该类型可以达到 *只允许读取一定长度数据* 的目的。

在io包中,LimitReader 函数的实现其实就是调用 LimitedReader:

func LimitReader(r Reader, n int64) Reader { return &LimitedReader{r, n} }



PipReader 和 PipWriter 类型

PipReader(一个没有任何导出字段的struct)是管道的读取端。它实现了io.Reader和io.Closer接口。

**关于 Read 方法的说明**:从管道中读取数据。该方法会堵塞,直到管道写入端开始写入数据或写入端关闭了。如果写入端关闭时带上了error(即调用CloseWithError关闭),该方法返回的err就是写入端传递的error;否则err为EOF。

PipWriter(一个没有任何导出字段的struct)是管道的写入端。它实现了io.Writer和io.Closer接口。

**关于 Write 方法的说明**:写数据到管道中。该方法会堵塞,直到管道读取端读完所有数据或读取端关闭了。如果读取端关闭时带上了error(即调用CloseWithError关闭),该方法返回的err就是读取端传递的error;否则err为 ErrClosedPipe。

其他方法的使用通过例子一起讲解:

package main

import (
	"errors"
	"fmt"
	"io"
	"time"
)

func main() {
	Pipe()
}

func Pipe() {
	pipeReader, pipeWriter := io.Pipe()
	go PipeRead(pipeReader)
	PipeWrite(pipeWriter)
	time.Sleep(1e7)
}

func PipeWrite(pipeWriter *io.PipeWriter) {
	var (
		i   = 0
		err error
		n   int
	)
	data := []byte("Go语言学习园地")
	for _, err = pipeWriter.Write(data); err == nil; n, err = pipeWriter.Write(data) {
		i++
		if i == 3 {
			pipeWriter.CloseWithError(errors.New("输出3次后结束"))
		}
	}
	fmt.Println("close 后输出的字节数:", n, " error:", err)
}

func PipeRead(pipeReader *io.PipeReader) {
	var (
		err error
		n   int
	)
	data := make([]byte, 1024)
	for n, err = pipeReader.Read(data); err == nil; n, err = pipeReader.Read(data) {
		fmt.Printf("%s\n", data[:n])
	}
	fmt.Println("writer 端 closewitherror后:", err)
}


运行结果:
 Go语言学习园地
  Go语言学习园地
  Go语言学习园地
  close 后输出的字节数: 0  error: io: read/write on closed pipe
  writer 端 closewitherror后: 输出3次后结束

代码分析:
io.Pipe()用于创建创建一个同步的内存管道(synchronous in-memory pipe),函数签名:

func Pipe() (*PipeReader, *PipeWriter)


它将 io.Reader 连接到 io.Writer。一端的读取匹配另一端的写入,直接在这两端之间复制数据;它没有内部缓存。它对于并行调用 Read 和 Write 以及其它函数或 Close 来说都是安全的。 一旦等待的I/O结束,Close 就会完成。并行调用 Read 或并行调用 Write 也同样安全: 同种类的调用将按顺序进行控制。稍候我们会分析管道相关的源码。

正因为是同步的(其原理和无缓存channel类似),因此不能在一个goroutine中进行读和写。


Copy 和 CopyN 函数

**Copy 函数**的:
func Copy(dst Writer, src Reader) (written int64, err error)

函数文档:

> Copy 将 src 复制到 dst,直到在 src 上到达 EOF 或发生错误。它返回复制的字节数,如果有的话,还会返回在复制时遇到的第一个错误。

> 成功的 Copy 返回 err == nil,而非 err == EOF。由于 Copy 被定义为从 src 读取直到 EOF 为止,因此它不会将来自 Read 的 EOF 当做错误来报告。

> 若 dst 实现了 ReaderFrom 接口,其复制操作可通过调用 dst.ReadFrom(src) 实现。此外,若 dst 实现了 WriterTo 接口,其复制操作可通过调用 src.WriteTo(dst) 实现。


代码:

io.Copy(os.Stdout, strings.NewReader("Go语言学习园地"))

直接将内容输出(写入Stdout中)。

我们甚至可以这么做:
package main

import (
	"fmt"
	"io"
	"os"
)

func main() {
	io.Copy(os.Stdout, os.Stdin)
	fmt.Println("Got EOF -- bye")
}


执行:`echo "Hello, World" | go run main.go`


**CopyN 函数**的签名:
func CopyN(dst Writer, src Reader, n int64) (written int64, err error)

函数文档:
> CopyN 将 n 个字节从 src 复制到 dst。 它返回复制的字节数以及在复制时遇到的最早的错误。由于 Read 可以返回要求的全部数量及一个错误(包括 EOF),因此 CopyN 也能如此。

> 若 dst 实现了 ReaderFrom 接口,复制操作也就会使用它来实现。
<span style="color:#FF0000;">注:只有当written=n时,返回的err才为nil,否则都不为nil</span>

代码:

io.CopyN(os.Stdout, strings.NewReader("Go语言学习园地"), 8)

会输出:

Go语言



ReadAtLeast 和 ReadFull 函数


**ReadAtLeast 函数**的签名:

func ReadAtLeast(r Reader, buf []byte, min int) (n int, err error)

函数文档:
> ReadAtLeast 将 r 读取到 buf 中,直到读了最少 min 个字节为止。它返回复制的字节数,如果读取的字节较少,还会返回一个错误。若没有读取到字节,错误就只是 EOF。如果一个 EOF 发生在读取了少于 min 个字节之后,ReadAtLeast 就会返回 ErrUnexpectedEOF。若 min 大于 buf 的长度,ReadAtLeast 就会返回 ErrShortBuffer。对于返回值,当且仅当 err == nil 时,才有 n >= min。

一般可能不太会用到这个函数。使用时需要注意返回的error判断。

**ReadFull 函数**的签名:
func ReadFull(r Reader, buf []byte) (n int, err error)

函数文档:
> ReadFull 精确地从 r 中将 len(buf) 个字节读取到 buf 中。它返回复制的字节数,如果读取的字节较少,还会返回一个错误。若没有读取到字节,错误就只是 EOF。如果一个 EOF 发生在读取了一些但不是所有的字节后,ReadFull 就会返回 ErrUnexpectedEOF。对于返回值,当且仅当 err == nil 时,才有 n == len(buf)。

注意该函数和ReadAtLeast的区别:ReadFull 将buf读满;而ReadAtLeast是最少读取min个字节。


WriteString 函数

这是为了方便写入string类型提供的函数,函数签名:

func WriteString(w Writer, s string) (n int, err error)

当 w 实现了 WriteString 方法时,直接调用该方法,否则执行w.Write([]byte(s))。



 MultiReader 和 MultiWriter 函数

这两个函数的定义分别是:

func MultiReader(readers ...Reader) Reader
func MultiWriter(writers ...Writer) Writer

它们接收多个Reader或Writer,返回一个Reader或Writer。我们可以猜想到这两个函数就是操作多个Reader或Writer就像操作一个。

事实上,在io包中定义了两个非导出类型:mutilReader和multiWriter,它们分别实现了io.Reader和io.Writer接口。类型定义为:

type multiReader struct {
    readers []Reader
}

type multiWriter struct {
    writers []Writer
}


对于这两种类型对应的实现方法(Read和Write方法)的使用,我们通过例子来演示。

**MultiReader的使用**:
package main

import (
	"bytes"
	"fmt"
	"io"
	"strings"
)

func main() {

	readers := []io.Reader{
		strings.NewReader("from strings reader"),
		bytes.NewBufferString("from bytes buffer"),
	}
	reader := io.MultiReader(readers...)
	data := make([]byte, 0, 1024)
	var (
		err error
		n   int
	)
	for err != io.EOF {
		tmp := make([]byte, 512)
		n, err = reader.Read(tmp)
		if err == nil {
			data = append(data, tmp[:n]...)
		} else {
			if err != io.EOF {
				panic(err)
			}
		}
	}
	fmt.Printf("%s\n", data)
}

运行结果:
from strings readerfrom bytes buffer

代码中首先构造了一个io.Reader的slice,由 strings.Reader 和 bytes.Buffer 两个实例组成,然后通过MultiReader得到新的Reader,循环读取新Reader中的内容。从输出结果可以看到,第一次调用Reader的Read方法获取到的是slice中第一个元素的内容……也就是说,MultiReader只是逻辑上将多个Reader组合起来,并不能通过调用一次Read方法获取所有Reader的内容。在所有的Reader内容都被读完后,Reader会返回EOF。

**MultiWriter的使用**:
package main

import (
	"io"
	"os"
)

func main() {

	file, err := os.Create("tmp.txt")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer file.Close()
	writers := []io.Writer{
		os.Stdout,
		file,
	}
	writer := io.MultiWriter(writers...)
	writer.Write([]byte("hello,world"))
}


这段程序执行后在生成tmp.txt文件,同时在文件和屏幕中都输出:hello world。


 TeeReader函数

函数签名如下:

func TeeReader(r Reader, w Writer) Reader

TeeReader 返回一个 Reader,它将从 r 中读到的数据写入 w 中。所有经由它处理的从 r 的读取都匹配于对应的对 w 的写入。它没有内部缓存,即写入必须在读取完成前完成。任何在写入时遇到的错误都将作为读取错误返回。

也就是说,我们通过Reader读取内容后,会自动写入到Writer中去。例子代码如下:
package main

import (
	"fmt"
	"io"
	"os"
	"strings"
)

func main() {
	reader := io.TeeReader(strings.NewReader("Go语言学习园地"), os.Stdout)
	p := make([]byte, 20)
	n, err := reader.Read(p)
	fmt.Println(string(p), n, err)
}


输出结果:

 Go语言学习园地Go语言学习园地 20 <nil>

这种功能的实现其实挺简单,无非是在Read完后执行Write。

至此,io所有接口、类型和函数都讲解完成。


本文来自:CSDN博客

感谢作者:chenbaoke

查看原文:golang中io包用法(二)

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2 回复  |  直到 2018-06-12 12:00:10
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