Go语言io pipe源码分析详情
pipe.go分析：
- 这个文件使用到了errors包,也是用到了sync库.
- 文件说明:pipe是一个适配器,用于连接Reader和Writer.
1.结构分析
对外暴露的是一个构造函数和构造的两个对象. 两个对象分别暴露了方法,同时这两个对象还有一个共同的底层对象. 实际上,这两个对象暴露的方法是直接调用底层对象的, 那么核心还是在底层对象上,只是通过两个对象和一个构造方法将底层对象的细节隐藏了.
2.pipe sruct分析
pipe的方法不多,新的写法却不少.
type atomicError struct{ v atomic.Value }
func (a *atomicError) Store(err error) {
a.v.Store(struct{ error }{err})
}
func (a *atomicError) Load() error {
err, _ := a.v.Load().(struct{ error })
return err.error
}atomicError提供了error的原子读写.
type pipe struct {
wrMu sync.Mutex // Serializes Write operations
wrCh chan []byte
rdCh chan int
once sync.Once // Protects closing done
done chan struct{}
rerr atomicError
werr atomicError
}可以看到pipe结构体中主要分两块:
- 读写信道
- 两个无缓冲信道
- 一个互斥量(保护暴露的写函数)
- 结束标识
- once保证done的关闭只执行一次
- done标志整个读写的结束
- 剩下两个用于存储读写错误
- PipeReader/PipeWriter的分析
3.PipeReader对外暴露的是读/关闭
type PipeReader struct {
p *pipe
}
func (r *PipeReader) Read(data []byte) (n int, err error) {
return r.p.Read(data)
}
func (r *PipeReader) Close() error {
return r.CloseWithError(nil)
}
func (r *PipeReader) CloseWithError(err error) error {
return r.p.CloseRead(err)
}PipeWriter对外暴露的是写/关闭
type PipeWriter struct {
p *pipe
}
func (w *PipeWriter) Write(data []byte) (n int, err error) {
return w.p.Write(data)
}
func (w *PipeWriter) Close() error {
return w.CloseWithError(nil)
}
func (w *PipeWriter) CloseWithError(err error) error {
return w.p.CloseWrite(err)
}他们的方法集都是指针接收者.具体方法的实现是通过pipe的方法完成的. pipe的方法更加明确:读/获取读错误/结束读写并设置读错误; 写/获取写错误/结束读写并设置写错误.思路相当明确.
下面主要分析pipe的读写
func (p *pipe) Read(b []byte) (n int, err error) {
select {
case <-p.done:
return 0, p.readCloseError()
default:
}
select {
case bw := <-p.wrCh:
nr := copy(b, bw)
p.rdCh <- nr
return nr, nil
case <-p.done:
return 0, p.readCloseError()
}
}
func (p *pipe) Write(b []byte) (n int, err error) {
select {
case <-p.done:
return 0, p.writeCloseError()
default:
p.wrMu.Lock()
defer p.wrMu.Unlock()
}
for once := true; once || len(b) > 0; once = false {
select {
case p.wrCh <- b:
nw := <-p.rdCh
b = b[nw:]
n += nw
case <-p.done:
return n, p.writeCloseError()
}
}
return n, nil
}读写都是利用两个阶段的select来完成,第一个阶段的select是判断读写有没有结束, 第二阶段处理实际的读写.
Read
- 每次将读的数量写到读信道
Write
- 先将缓冲写到写信道,再从读信道中获取读字节数,最后调整缓冲
- 如果缓冲太大,一次读没读完,就将写的过程多来几遍,知道缓冲全部写完
4.写法
PipeWriter/PipeReader对外暴露的关闭,其实只可以保留一个CloseWithError, 但是为了方便客户(调用者),还是拆成两个,其实可以做测试比较一下. 性能测试发现拆成两个或写成一个可选参函数,性能上差别不大, 那这种写法的主要作用是让暴露的方法更加清晰易懂.
pipe.Write中,for循环带有once参数,可以保证循环至少来一次, 算是do while的一种实现.
5.总结
不管是PipeReader/PipeWriter,还是pipe,都对Reader/Writer有(部分)实现.
另外还有一些细节没有说道:读写错误和EOF.
反思:本次阅读是先理代码后看文档,才发现关于error部分没有留心到, 后面还是先文档后代码,这样效率会高一点.
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