关于go:超全总结Go语言如何操作文件

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前言

哈喽，大家好，我是asong。

咱们都晓得在 Unix 中万物都被称为文件，文件解决是一个十分常见的问题，所以本文就总结了 Go 语言操作文件的常见形式，整体思路如下：

Go 语言版本：1.18

本文所有代码曾经上传github：https://github.com/asong2020/…

操作文件包含哪些

操作一个文件离不开这几个动作：

  • 创立文件
  • 关上文件
  • 读取文件
  • 写入文件
  • 敞开文件
  • 打包 / 解包
  • 压缩 / 解压缩
  • 扭转文件权限
  • 删除文件
  • 挪动文件
  • 重命名文件
  • 清空文件

所以本文就针对这些操作总结了一些示例办法供大家参考；

Go 语言操作文件可应用的库

Go 语言官网库：os、io/ioutil、bufio涵盖了文件操作的所有场景，

os提供了对文件 IO 间接调用的办法，bufio提供缓冲区操作文件的办法，io/ioutil也提供对文件 IO 间接调用的办法，不过 Go 语言在 Go1.16 版本曾经弃用了 io/ioutil 库，这个 io/ioutil 包是一个定义不明确且难以了解的货色汇合。该软件包提供的所有性能都已移至其余软件包，所以 io/ioutil 中操作文件的办法都在 io 库有雷同含意的办法，大家当前在应用到 ioutil 中的办法是能够通过正文在其余包找到对应的办法。

文件的根底操作

这里我把 创立文件、关上文件、敞开文件、扭转文件权限这些归为对文件的基本操作，对文件的基本操作间接应用 os 库中的办法即可，因为咱们须要进行 IO 操作，来看上面的例子：

import (
    "log"
    "os"
)
func main() {
    // 创立文件
    f, err := os.Create("asong.txt")
    if err != nil{log.Fatalf("create file failed err=%s\n", err)
    }
    // 获取文件信息
    fileInfo, err := f.Stat()
    if err != nil{log.Fatalf("get file info failed err=%s\n", err)
    }

    log.Printf("File Name is %s\n", fileInfo.Name())
    log.Printf("File Permissions is %s\n", fileInfo.Mode())
    log.Printf("File ModTime is %s\n", fileInfo.ModTime())

    // 扭转文件权限
    err = f.Chmod(0777)
    if err != nil{log.Fatalf("chmod file failed err=%s\n", err)
    }

    // 扭转拥有者
    err = f.Chown(os.Getuid(), os.Getgid())
    if err != nil{log.Fatalf("chown file failed err=%s\n", err)
    }

    // 再次获取文件信息 验证扭转是否正确
    fileInfo, err = f.Stat()
    if err != nil{log.Fatalf("get file info second failed err=%s\n", err)
    }
    log.Printf("File change Permissions is %s\n", fileInfo.Mode())

    // 敞开文件
    err = f.Close()
    if err != nil{log.Fatalf("close file failed err=%s\n", err)
    }
    
    // 删除文件
    err = os.Remove("asong.txt")
    if err != nil{log.Fatalf("remove file failed err=%s\n", err)
    }
}

写文件

快写文件

os/ioutil包都提供了 WriteFile 办法能够疾速解决创立 / 关上文件 / 写数据 / 敞开文件，应用示例如下：

func writeAll(filename string) error {err := os.WriteFile("asong.txt", []byte("Hi asong\n"), 0666)
    if err != nil {return err}
    return nil
}

按行写文件

os、buffo写数据都没有提供按行写入的办法，所以咱们能够在调用 os.WriteString、bufio.WriteString 办法是在数据中退出换行符即可，来看示例：

import (
    "bufio"
    "log"
    "os"
)
// 间接操作 IO
func writeLine(filename string) error {data := []string{
        "asong",
        "test",
        "123",
    }
    f, err := os.OpenFile(filename, os.O_WRONLY, 0666)
    if err != nil{return err}

    for _, line := range data{_,err := f.WriteString(line + "\n")
        if err != nil{return err}
    }
    f.Close()
    return nil
}
// 应用缓存区写入
func writeLine2(filename string) error {file, err := os.OpenFile(filename, os.O_WRONLY, 0666)
    if err != nil {return err}

    // 为这个文件创建 buffered writer
    bufferedWriter := bufio.NewWriter(file)
    
    for i:=0; i < 2; i++{
        // 写字符串到 buffer
        bytesWritten, err := bufferedWriter.WriteString("asong 真帅 \n",)
        if err != nil {return err}
        log.Printf("Bytes written: %d\n", bytesWritten)
    }
    // 写内存 buffer 到硬盘
    err = bufferedWriter.Flush()
    if err != nil{return err}

    file.Close()
    return nil
}

偏移量写入

某些场景咱们想依据给定的偏移量写入数据，能够应用 os 中的 writeAt 办法，例子如下：

import "os"

func writeAt(filename string) error {data := []byte{
        0x41, // A
        0x73, // s
        0x20, // space
        0x20, // space
        0x67, // g
    }
    f, err := os.OpenFile(filename, os.O_WRONLY, 0666)
    if err != nil{return err}
    _, err = f.Write(data)
    if err != nil{return err}

    replaceSplace := []byte{
        0x6F, // o
        0x6E, // n
    }
    _, err = f.WriteAt(replaceSplace, 2)
    if err != nil{return err}
    f.Close()
    return nil
}

缓存区写入

os库中的办法对文件都是间接的 IO 操作，频繁的 IO 操作会减少 CPU 的中断频率，所以咱们能够应用内存缓存区来缩小 IO 操作，在写字节到硬盘前应用内存缓存，当内存缓存区的容量达到肯定数值时在写内存数据 buffer 到硬盘，bufio就是这样示一个库，来个例子咱们看一下怎么应用：

import (
    "bufio"
    "log"
    "os"
)

func writeBuffer(filename string) error {file, err := os.OpenFile(filename, os.O_WRONLY, 0666)
    if err != nil {return err}

    // 为这个文件创建 buffered writer
    bufferedWriter := bufio.NewWriter(file)

    // 写字符串到 buffer
    bytesWritten, err := bufferedWriter.WriteString("asong 真帅 \n",)
    if err != nil {return err}
    log.Printf("Bytes written: %d\n", bytesWritten)

    // 查看缓存中的字节数
    unflushedBufferSize := bufferedWriter.Buffered()
    log.Printf("Bytes buffered: %d\n", unflushedBufferSize)

    // 还有多少字节可用（未应用的缓存大小）bytesAvailable := bufferedWriter.Available()
    if err != nil {return err}
    log.Printf("Available buffer: %d\n", bytesAvailable)
    // 写内存 buffer 到硬盘
    err = bufferedWriter.Flush()
    if err != nil{return err}

    file.Close()
    return nil
}

读文件

读取全文件

有两种形式咱们能够读取全文件：

  • os、io/ioutil中提供了 readFile 办法能够疾速读取全文
  • io/ioutil中提供了 ReadAll 办法在关上文件句柄后能够读取全文；
import (
    "io/ioutil"
    "log"
    "os"
)

func readAll(filename string) error {data, err := os.ReadFile(filename)
    if err != nil {return err}
    log.Printf("read %s content is %s", filename, data)
    return nil
}

func ReadAll2(filename string) error {file, err := os.Open("asong.txt")
    if err != nil {return err}

    content, err := ioutil.ReadAll(file)
    log.Printf("read %s content is %s\n", filename, content)

    file.Close()
    return nil
}

逐行读取

os库中提供了 Read 办法是依照字节长度读取，如果咱们想要按行读取文件须要配合 bufio 一起应用，bufio中提供了三种办法 ReadLine、ReadBytes("\n")、ReadString("\n") 能够按行读取数据，上面我应用 ReadBytes("\n") 来写个例子：

func readLine(filename string) error {file, err := os.OpenFile(filename, os.O_RDONLY, 0666)
    if err != nil {return err}
    bufferedReader := bufio.NewReader(file)
    for {
        // ReadLine is a low-level line-reading primitive. Most callers should use
        // ReadBytes('\n') or ReadString('\n') instead or use a Scanner.
        lineBytes, err := bufferedReader.ReadBytes('\n')
        bufferedReader.ReadLine()
        line := strings.TrimSpace(string(lineBytes))
        if err != nil && err != io.EOF {return err}
        if err == io.EOF {break}
        log.Printf("readline %s every line data is %s\n", filename, line)
    }
    file.Close()
    return nil
}

按块读取文件

有些场景咱们想依照字节长度读取文件，这时咱们能够如下办法：

  • os库的 Read 办法
  • os库配合 bufio.NewReader 调用 Read 办法
  • os库配合 io 库的 ReadFull、ReadAtLeast 办法
// use bufio.NewReader
func readByte(filename string) error {file, err := os.OpenFile(filename, os.O_RDONLY, 0666)
    if err != nil {return err}
    // 创立 Reader
    r := bufio.NewReader(file)

    // 每次读取 2 个字节
    buf := make([]byte, 2)
    for {n, err := r.Read(buf)
        if err != nil && err != io.EOF {return err}

        if n == 0 {break}
        log.Printf("writeByte %s every read 2 byte is %s\n", filename, string(buf[:n]))
    }
    file.Close()
    return nil
}

// use os
func readByte2(filename string) error{file, err := os.OpenFile(filename, os.O_RDONLY, 0666)
    if err != nil {return err}

    // 每次读取 2 个字节
    buf := make([]byte, 2)
    for {n, err := file.Read(buf)
        if err != nil && err != io.EOF {return err}

        if n == 0 {break}
        log.Printf("writeByte %s every read 2 byte is %s\n", filename, string(buf[:n]))
    }
    file.Close()
    return nil
}


// use os and io.ReadAtLeast
func readByte3(filename string) error{file, err := os.OpenFile(filename, os.O_RDONLY, 0666)
    if err != nil {return err}

    // 每次读取 2 个字节
    buf := make([]byte, 2)
    for {n, err := io.ReadAtLeast(file, buf, 0)
        if err != nil && err != io.EOF {return err}

        if n == 0 {break}
        log.Printf("writeByte %s every read 2 byte is %s\n", filename, string(buf[:n]))
    }
    file.Close()
    return nil
}

分隔符读取

bufio包中提供了 Scanner 扫描器模块，它的次要作用是把数据流宰割成一个个标记并除去它们之间的空格，他反对咱们定制 Split 函数做为分隔函数，分隔符能够不是一个简略的字节或者字符，咱们能够自定义分隔函数，在分隔函数实现分隔规定以及指针挪动多少，返回什么数据，如果没有定制 Split 函数，那么就会应用默认 ScanLines 作为分隔函数，也就是应用换行作为分隔符，bufio中还提供了默认办法 ScanRunes、ScanWrods，上面咱们用SacnWrods 办法写个例子，获取用空格分隔的文本：

func readScanner(filename string) error {file, err := os.OpenFile(filename, os.O_RDONLY, 0666)
    if err != nil {return err}

    scanner := bufio.NewScanner(file)
    // 能够定制 Split 函数做分隔函数
    // ScanWords 是 scanner 自带的分隔函数用来找空格分隔的文本字
    scanner.Split(bufio.ScanWords)
    for {success := scanner.Scan()
        if success == false {
            // 呈现谬误或者 EOF 是返回 Error
            err = scanner.Err()
            if err == nil {log.Println("Scan completed and reached EOF")
                break
            } else {return err}
        }
        // 失去数据，Bytes() 或者 Text()
        log.Printf("readScanner get data is %s", scanner.Text())
    }
    file.Close()
    return nil
}

打包 / 解包

Go 语言的 archive 包中提供了 tar、zip 两种打包 / 解包办法，这里以 zip 的打包 / 解包为例子：

zip解包示例：

import (
    "archive/zip"
    "fmt"
    "io"
    "log"
    "os"
)

func main()  {
    // Open a zip archive for reading.
    r, err := zip.OpenReader("asong.zip")
    if err != nil {log.Fatal(err)
    }
    defer r.Close()
    // Iterate through the files in the archive,
    // printing some of their contents.
    for _, f := range r.File {fmt.Printf("Contents of %s:\n", f.Name)
        rc, err := f.Open()
        if err != nil {log.Fatal(err)
        }
        _, err = io.CopyN(os.Stdout, rc, 68)
        if err != nil {log.Fatal(err)
        }
        rc.Close()}
}

zip打包示例：

func writerZip()  {
    // Create archive
    zipPath := "out.zip"
    zipFile, err := os.Create(zipPath)
    if err != nil {log.Fatal(err)
    }

    // Create a new zip archive.
    w := zip.NewWriter(zipFile)
    // Add some files to the archive.
    var files = []struct {Name, Body string}{{"asong.txt", "This archive contains some text files."},
        {"todo.txt", "Get animal handling licence.\nWrite more examples."},
    }
    for _, file := range files {f, err := w.Create(file.Name)
        if err != nil {log.Fatal(err)
        }
        _, err = f.Write([]byte(file.Body))
        if err != nil {log.Fatal(err)
        }
    }
    // Make sure to check the error on Close.
    err = w.Close()
    if err != nil {log.Fatal(err)
    }
}

总结

本文归根结底是介绍 os、io、bufio 这些包如何操作文件，因为 Go 语言操作提供了太多了办法，借着本文全都介绍进去，在应用的时候能够很不便的当作文档查问，如果你问用什么办法操作文件是最优的办法，这个我也没法答复你，须要依据具体场景剖析的，如果这些办法你都晓得了，在写一个 benchmark 比照一下就能够了，实际才是测验真谛的唯一标准。

本文所有代码曾经上传github：https://github.com/asong2020/…

好啦，本文到这里就完结了，我是asong，咱们下期见。

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正文完
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发表至： go
2022-08-21
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