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Go语言中io.Reader和io.Writer的详解与实现

2017年12月08日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

一、前言

也许对这两个接口和相关的一些接口很熟悉了,但是你脑海里确很难形成一个对io接口的继承关系整天的概貌,原因在于godoc缺省并没有像javadoc一样显示官方库继承关系,这导致了我们对io接口的继承关系记忆不深,在使用的时候还经常需要翻文档加深记忆。

本文试图梳理清楚go io接口的继承关系,提供一个io接口的全貌。

二、io接口回顾

首先我们回顾一下几个常用的io接口。标准库的实现是将功能细分,每个最小粒度的功能定义成一个接口,然后接口可以组成成更多功能的接口。

最小粒度的接口

type reader interface {
  read(p []byte) (n int, err error)
}
type writer interface {
  write(p []byte) (n int, err error)
}
type closer interface {
  close() error
}
type seeker interface {
  seek(offset int64, whence int) (int64, error)
}
type readerfrom interface {
  readfrom(r reader) (n int64, err error)
}
type writerto interface {
  writeto(w writer) (n int64, err error)
}
type readerat interface {
  readat(p []byte, off int64) (n int, err error)
}
type writerat interface {
  writeat(p []byte, off int64) (n int, err error)
}

以及

type bytereader interface {
  readbyte() (byte, error)
}
type bytewriter interface {
  writebyte(c byte) error
}

bytescanner比bytereader多了一个unreadbyte方法。

type bytescanner interface {
  bytereader
  unreadbyte() error
}
type runereader interface {
  readrune() (r rune, size int, err error)
}
type runescanner interface {
  runereader
  unreadrune() error
}

组合接口

go标准库还定义了一些由上面的单一职能的接口组合而成的接口。

type readcloser interface {
  reader
  closer
}
type readseeker interface {
  reader
  seeker
}
type readwriter interface {
  reader
  writer
}
type readwritecloser interface {
  reader
  writer
  closer
}
type readwriteseeker interface {
  reader
  writer
  seeker
}
type writecloser interface {
  writer
  closer
}
type writeseeker interface {
  writer
  seeker
}

从它们的定义上可以看出,它们是最小粒度的组合。

最小接口的扩展

有些结构体struct实现并且扩展了接口,这些结构体是。

type limitedreader struct {
  r reader // underlying reader
  n int64 // max bytes remaining
}
type pipereader struct {
  // contains filtered or unexported fields
}
type pipewriter struct {
  // contains filtered or unexported fields
}
type sectionreader struct {
  // contains filtered or unexported fields
}

下面我会将它们的继承关系画出来。

一些辅助方法

一些辅助方法可以生成特殊类型的reader或者writer:

func limitreader(r reader, n int64) reader
func multireader(readers ...reader) reader
func teereader(r reader, w writer) reader
func multiwriter(writers ...writer) writer

三、继承关系

当然,go语言中并没有java中那样的继承关系,而是基于duck type形式实现,我用下图尝试展示go io接口的继承关系。

    其中黄色是 bufio 包下的类型,

    绿色是 archive.tar 包下的类型,

    蓝色是 bytes 包下的类型,

    粉红色是 strings包下的类型,

    紫色是 crypto.tls 包下的类型。

rand是math.rand包下的类型。

file是os包下的内容。

`rand`左边的那个reader是image.jpeg下的内容。

我们最常用的是包io、bytes、bufio下的类型,所以这几个包下的类型要记牢,在第三库中经常会出现它们的身影。

上图中并没有把mime/multipart.file和 net/http.file列出来,主要是图太复杂了,它们实现的接口和os.file类似。

当然你可能会问,你怎么整理的它们的继承关系?事实上,你可以通过godoc -analysis=type -http=:6060生成带继承关系的go doc,并且它还可以将你本地下载的库中的继承关系也显示出来。

四、总结

以上就是关于go语言中io.reader和io.writer的详解与实现的全部内容,希望这篇文章的内容对大家的学习和工作能有所帮助,如果有疑问可以留言交流。

如对本文有疑问, 点击进行留言回复!!

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