Go通过io.Reader和io.Writer两个极简接口抽象读写操作,要求实现Read([]byte)(int,error)或Write([]byte)(int,error),支持任意类型组合;强调不可变性、单向流语义,禁止Seek/Peek等方法,鼓励包装而非继承,典型应用如io.Copy。

io.Reader 和 io.Writer 是接口,不是具体类型
Go 把「读」和「写」抽象成两个极简接口,而不是提供一堆带缓冲、超时、加密的封装类。这意味你不需要记住 BufferedReader 或 EncryptedWriter 这类名字——只要类型实现了 Read([]byte) (int, error),它就是 io.Reader;只要实现了 Write([]byte) (int, error),它就是 io.Writer。
这种设计让组合变得自然:你可以把 os.File、bytes.Buffer、net.Conn、甚至自定义的 rot13Reader 全部当成 io.Reader 传给同一函数,不用改签名、不用类型断言。
- 常见错误:试图对
io.Reader做len()或下标访问 —— 它不保证可回溯、不保证长度已知 - 典型场景:HTTP handler 中接收请求体用
req.Body(io.ReadCloser),返回响应用w http.ResponseWriter(隐式实现io.Writer) - 注意:接口方法参数是切片而非字符串,因为底层 I/O 操作面向字节流,且避免每次读取都分配新字符串
组合优于继承,靠嵌入和包装实现能力增强
Go 不支持继承,但通过结构体字段嵌入(embedding)和包装(wrapping)轻松叠加行为。比如 bufio.Reader 并非继承自某个基类,而是持有一个 io.Reader 字段,并在其上加缓冲逻辑;gzip.NewReader 接收一个 io.Reader,返回一个新的、解压语义的 io.Reader。
type CountingReader struct {
r io.Reader
n int64
}
func (c *CountingReader) Read(p []byte) (int, error) {
n, err := c.r.Read(p)
c.n += int64(n)
return n, err
}
- 关键点:包装器必须显式调用被包装对象的方法,不能“自动转发”——这是可控性的代价,也是清晰性的来源
- 性能影响:每层包装增加一次函数调用和可能的内存拷贝;高频场景(如日志写入)应避免无谓嵌套
- 容易踩的坑:忘记在包装
io.ReadCloser时实现Close()方法,导致资源泄漏
io.Copy 是最典型的接口协同范式
io.Copy 函数只依赖 io.Reader 和 io.Writer,却能处理文件复制、网络代理、内存流转等各种场景。它内部使用固定大小缓冲区(默认 32KB)循环读写,屏蔽了底层细节。
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_, err := io.Copy(dst, src) // dst: io.Writer, src: io.Reader
- 错误现象:
io.Copy返回io.EOF表示读到流尾,这不是异常,通常无需报错;真正需关注的是其他error类型 - 参数差异:有
io.CopyN(精确复制 N 字节)、io.CopyBuffer(允许指定缓冲区)供特殊需求 - 兼容性注意:某些
io.Writer实现(如http.ResponseWriter)不支持多次调用Write后再Flush,此时直接传给io.Copy可能出错,需确认目标是否支持流式写入
设计思想落地的关键约束:不可变性与单向契约
Go 的 I/O 接口不提供 Seek、Peek、Reset 等方法,明确表达“流是一次性的、向前推进的”。这迫使开发者直面数据流动的本质,也避免了因接口膨胀带来的实现负担。
- 这意味着:不能指望从
http.Request.Body读两次;想重读就得用io.TeeReader+bytes.Buffer显式缓存 - 这也意味着:
io.Reader的实现者只需专注「按需吐出字节」,不必操心位置管理或并发安全(除非文档特别说明) - 最容易被忽略的地方:很多标准库函数(如
json.NewDecoder、xml.NewDecoder)接受io.Reader,但它们内部会读取并消耗流——传同一个实例给多个解码器会导致后一个读不到数据









