Go语言中io.Reader和io.Writer的详解与实现
投稿：daisy
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。