声明：该系列文章是基于对@benbjohnson的《Go Walkthrough》、go官方文档、《Go语言标准库》的学习汇总而成
io包为I/O提供了基本的接口，由于这些接口都以不同实现封装了低级操作，因此，除非另行通知，不应假定它们是线程安全的
读取bytes
Reader接口
在读取bytes上最常用到的是Reader接口，标准库的每一个模块几乎都实现了该接口
type Reader interface {
Read(p []byte) (n int, err error)
}
我们可以看到，Read函数接收byte切片p而不是每次read返回一个新的byte切片，其原因在于如果每次返回新的切片，那么GC将负担过重。
注意的是，当 Read ⽅法返回错误时，不代表没有读取到任何数据。
Reader接口的问题在于，首先，如果出现了EOF，Read函数会常规性地返回一个io.EOF错误，这可能让新手感到困惑；其次，buffer没有被许诺填满，当你传入一个长度为8的buffer的时候，你可能会得到0-8的数据，处理这种部分获取的办法是复杂且易出错的，不过庆幸的是，GO提供了一些辅助函数协助解决该问题
让reader读取更具保证
如果我们确定我们需要读取指定字节的buf，我们可以使用ReadFull
func ReadFull(r Reader, buf []byte) (n int, err error)
该函数确保在函数返回前buf被填满，如果一个字节都没有填满那么返回io.EOF错误，如果填满了部分字节，那么返回io.ErrUnexpectedEOF
一个简单的demo如下
buf := make([]byte, 8)
if _, err := io.ReadFull(r, buf); err == io.EOF {
return io.ErrUnexpectedEOF
} else if err != nil {
return err
}
另一个比较少用但是也有意义的函数是ReadAtLeast,该函数会读取额外的字节（如果可能），但是保证至少读取指定的长度。该函数较少使用，但是可以用于我们希望减少调用Read次数且愿意缓存多余数据的时候
func ReadAtLeast(r Reader, buf []byte, min int) (n int, err error)
整合多个reader
我们有些时候可能希望能够合并多个reader为一个。我们可以用MultiReader来实现这个目的。
func MultiReader(readers ...Reader) Reader
该函数会逐一按顺序读取readers切片。比方说MultiReader(a,b,c),会先读取a直到EOF再读取b。如果所有的输入都返回EOF，那么返回EOF。如果发生了非EOF错误，那么返回该错误
举个例子，可能我们会希望发送一个request，其中request header来自于内存，而request body来自于硬盘。很多人会尝试复制request header和文件到一个buffer，但是这样很慢而且浪费内存，我们可以用MultiReader
r := io.MultiReader(
bytes.NewReader([]byte("...my header...")),
myFile,
)
http.Post("http://example.com", "application/octet-stream", r)
复制reader
在使用reader的时候，一个比较常见的困扰是无法重新读取reader内容。比方说应用没有正确的解析request body而你却因为parser已经消费了该reader而无法debug
对此我们可以使用TeeReader，该函数会包裹原先的Reader r，每次对该新的Reader调用读取的时候都会向Writer w写入相应数据，Writter可以是buffer或者是stderr
func TeeReader(r Reader, w Writer) Reader
我们可以用TeeReader解决上述的问题
var buf bytes.Buffer
body := io.TeeReader(req.Body, &buf)
// ... process body ...
if err != nil {
// inspect buf
return err
}
但是我们需要注意限制request body长度来避免OOM
限制数据流长度
数据流是无界的，这使得它们在特定场景下可能导致内存或者硬盘不足的问题，一个常见的例子是文件上传。我们当然可以自行限制大小，但是显然过于乏味，我们可以使用LimitReader函数
func LimitReader(r Reader, n int64) Reader
尴尬的是LimitReader不会告诉你是否底层reader长度超过n个字节，当读取n个字节之后，会返回io.EOF。一个比较trick的办法是设置读取n+1个字节，然后检查是否读取了超过n个字节
写入bytes
Writer接口
type Writer interface {
Write(p []byte) (n int, err error)
}
一般来说，写入字节比起读取字节更加简单，因为读取字节允许不足读取，而不足写入会返回错误
写复制
有些时候我们希望可以同时写入多个流，比方说log或者stderr。我们可以用MultiWriter函数实现这个目的
func MultiWriter(writers ...Writer) Writer
注意的是虽然有着类似于MultiReader的名字，MultiWriter和MultiReader差异较大，MultiReader用于将多个reader合并为一个，而MultiWriter则试图复制单次写到多个流
一个例子如下图
type MyService struct {
LogOutput io.Writer
}
...
var buf bytes.Buffer
var s MyService
s.LogOutput = io.MultiWriter(&buf, os.Stderr)
优化字符串写入
在标准库中的很多writer都实现了WriteString方法用于提升写入string的性能（通过在转换string到[]byte过程中不分配额外空间实现），我们可以使用io.WriteString函数来充分利用这一点。
该函数会首先检查writer是否实现了WriteString并且如果可能的话就使用它，否则，就会回滚到原始版本-复制字符串到一个[]byte，然后调用Write函数
复制bytes
连接reader和writer
现在我们有reader用于读取数据，有writer用于写入数据，一个自然的想法就是连接reader和writer——从reader复制数据并写入到writer。Copy函数为我们实现了该功能
func Copy(dst Writer, src Reader) (written int64, err error)
该函数使用一个32KB的缓存来从src读取并写入到dst中，过程中如果发生了任何非EOF的错误，复制会立刻停止并且返回该错误
该函数的一个缺点是，无法控制复制的数量，这对于一些受限制的writer（如文件大小）不太有利，我们可以用CopyN来指定写入的准确数目
func CopyN(dst Writer, src Reader, n int64) (written int64, err error)
另一个缺点在于，每次调用Copy都会创建分配一个32KB的缓冲，如果我们要进行大量的Copy操作，我们可以转而使用CopyBuffer。不过一般情况下，Copy不会成为性能瓶颈
func CopyBuffer(dst Writer, src Reader, buf []byte) (written int64, err error)
优化复制
Copy本身使用了buffer来连接reader和writer，如果想要进一步提升性能，我们可以实现WriteTo和ReadFrom函数，当Copy函数检测发现reader和writer实现了这俩接口，就会避免使用buffer
type WriterTo interface {
WriteTo(w Writer) (n int64, err error)
}
type ReaderFrom interface {
ReadFrom(r Reader) (n int64, err error)
}
适配reader和writer
有些时候你可能发现函数要求一个reader，而你只有一个writer。或许你需要动态地向HTTP REQUEST写入数据，但是http.NewRequest()只接受一个reader
你可以利用Pipe函数转换一个Writer
func Pipe() (*PipeReader, *PipeWriter)
Pipe函数提供一个新的reader和writer，所有对writer的写入都会写入到reader中
这个函数较少使用，但是exec.Cmd使用该函数来实现管道
关闭流
close本身很简单，但是一个可用的建议是，让自己的close方法返回一个error，从而实现了Closer接口（在某些特定的时间可能有用）
type Closer interface {
Close() error
}
值得注意的是，初学者常常写成下图所示的方式，一旦文件没有找到，err!=nil成立退出，Close就会触发panic（因为file是nil)，正确做法是在检查错误之后注册defer
file, err := os.Open("studygolang.txt")
defer file.Close()
if err != nil {
...
}
在流中移动
通常来说，我们面对的是一个持续的从头到尾的流但是偶尔也有例外。比方说一个文件，可以执行的像一个流，但是也允许你跳转到特定的位置。
Seeker接口可以用来实现跳转
type Seeker interface {
Seek(offset int64, whence int) (int64, error)
}
有三种方式来实现跳转，一个是从头开始，一个是从尾开始，一个是从当前位置开始，我们用whence来指定一种模式(io.SEEK_SET,io.SEEK_CUR,io.SEEK_END)。用offset来指定偏移量
如果我们只使用文件的固定一块，那么seeking就是管用的
针对数据类型的优化
如果我们只是想要一个byte，那么使用上述的方式就显得无聊了，go提供了一些接口来让这更加容易
获取单个byte
go提供了ByteWriter和ByteReader接口
type ByteReader interface {
ReadByte() (c byte, err error)
}type ByteWriter interface {
WriteByte(c byte) error
}
你可能发现了，ReadByte和WriteByte都没有提供长度，因为对于ByteReader和ByteWriter而言，每次要么获取了一个byte，要么就是返回错误
除此之外，go还提供了ByteScanner接口，该接口允许你读取了一个byte之后，将其推回以允许重复读取（相当于peek），注意的是不能连续两次调用UnreadByte（相当于要求上一次操作是Read）
type ByteScanner interface {
ByteReader
UnreadByte() error
}
获取单个rune
如果我们在处理unicode，我们可以使用RuneReader和RuneScanner接口
type RuneReader interface {
ReadRune() (r rune, size int, err error)
}
type RuneScanner interface {
RuneReader
UnreadRune() error
}
