快捷導(dǎo)航

Go語言中io.Reader和io.Writer的詳解與實現(xiàn)

更新時間：2016年09月01日 09:17:15 投稿：daisy

在Go語言的實際編程中，幾乎所有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都圍繞接口展開，接口是Go語言中所有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的核心。在使用Go語言的過程中，無論你是實現(xiàn)web應(yīng)用程序，還是控制臺輸入輸出，又或者是網(wǎng)絡(luò)操作，不可避免的會遇到IO操作，使用到io.Reader和io.Writer接口。下面來詳細(xì)看看。

一、前言

也許對這兩個接口和相關(guān)的一些接口很熟悉了，但是你腦海里確很難形成一個對io接口的繼承關(guān)系整天的概貌，原因在于godoc缺省并沒有像javadoc一樣顯示官方庫繼承關(guān)系，這導(dǎo)致了我們對io接口的繼承關(guān)系記憶不深，在使用的時候還經(jīng)常需要翻文檔加深記憶。

本文試圖梳理清楚Go io接口的繼承關(guān)系，提供一個io接口的全貌。

二、io接口回顧

首先我們回顧一下幾個常用的io接口。標(biāo)準(zhǔn)庫的實現(xiàn)是將功能細(xì)分，每個最小粒度的功能定義成一個接口，然后接口可以組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多了一個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
}

組合接口

Go標(biāo)準(zhǔn)庫還定義了一些由上面的單一職能的接口組合而成的接口。

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
}

從它們的定義上可以看出，它們是最小粒度的組合。

最小接口的擴(kuò)展

有些結(jié)構(gòu)體struct實現(xiàn)并且擴(kuò)展了接口，這些結(jié)構(gòu)體是。

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
}

下面我會將它們的繼承關(guān)系畫出來。

一些輔助方法

一些輔助方法可以生成特殊類型的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、繼承關(guān)系

當(dāng)然，Go語言中并沒有Java中那樣的繼承關(guān)系，而是基于duck type形式實現(xiàn)，我用下圖嘗試展示Go io接口的繼承關(guān)系。