ioutil包

除了io包可以读写数据,Go语言中还提供了一个辅助的工具包就是ioutil,里面的方法虽然不多,但是都还蛮好用的。

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import "io/ioutil"

该包的介绍只有一句话:Package ioutil implements some I/O utility functions。

ioutil包的方法

下面我们来看一下里面的方法:

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// Discard 是一个 io.Writer 接口,调用它的 Write 方法将不做任何事情
// 并且始终成功返回。
var Discard io.Writer = devNull(0)

// ReadAll 读取 r 中的所有数据,返回读取的数据和遇到的错误。
// 如果读取成功,则 err 返回 nil,而不是 EOF,因为 ReadAll 定义为读取
// 所有数据,所以不会把 EOF 当做错误处理。
func ReadAll(r io.Reader) ([]byte, error)

// ReadFile 读取文件中的所有数据,返回读取的数据和遇到的错误。
// 如果读取成功,则 err 返回 nil,而不是 EOF
func ReadFile(filename string) ([]byte, error)

// WriteFile 向文件中写入数据,写入前会清空文件。
// 如果文件不存在,则会以指定的权限创建该文件。
// 返回遇到的错误。
func WriteFile(filename string, data []byte, perm os.FileMode) error

// ReadDir 读取指定目录中的所有目录和文件(不包括子目录)。
// 返回读取到的文件信息列表和遇到的错误,列表是经过排序的。
func ReadDir(dirname string) ([]os.FileInfo, error)

// NopCloser 将 r 包装为一个 ReadCloser 类型,但 Close 方法不做任何事情。
func NopCloser(r io.Reader) io.ReadCloser

// TempFile 在 dir 目录中创建一个以 prefix 为前缀的临时文件,并将其以读
// 写模式打开。返回创建的文件对象和遇到的错误。
// 如果 dir 为空,则在默认的临时目录中创建文件(参见 os.TempDir),多次
// 调用会创建不同的临时文件,调用者可以通过 f.Name() 获取文件的完整路径。
// 调用本函数所创建的临时文件,应该由调用者自己删除。
func TempFile(dir, prefix string) (f *os.File, err error)

// TempDir 功能同 TempFile,只不过创建的是目录,返回目录的完整路径。
func TempDir(dir, prefix string) (name string, err error)

示例代码

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package main

import (
"fmt"
"io/ioutil"
"os"
)

func main() {
/*
ioutil包:
ReadFile()
WriteFile()
ReadDir()
..
*/

//1.读取文件中的所有的数据
//fileName := "main/1.txt"
//data, err := ioutil.ReadFile(fileName)
////fmt.Println(err)
////fmt.Println(data)
//fmt.Println(string(data))

//2.写出数据(覆盖写)
//fileName := "main/1.txt"
//s1 := "床前明月光,地上鞋三双"
//err := ioutil.WriteFile(fileName, []byte(s1), os.ModePerm)
//fmt.Println(err)

//3.ReadAll()
//s2 := "王二狗和李小花是两个好朋友,Ruby就是我,也是他们的朋友"
//r1 := strings.NewReader(s2)
//data, err := ioutil.ReadAll(r1)
//fmt.Println(err)
//fmt.Println(data)
//fmt.Println(string(data))

//4.ReadDir(),读取一个目录下的子内容:子文件和子目录,但是只能读取一层
//dirName := "main"
//fileInfos, err := ioutil.ReadDir(dirName)
//if err != nil {
// fmt.Println(err)
// return
//}
//fmt.Println(len(fileInfos))
//for i := 0; i < len(fileInfos); i++ {
// //fmt.Printf("%T\n", fileInfos[i])
// fmt.Printf("第 %d 个:名称:%s,是否是目录:%t\n", i, fileInfos[i].Name(), fileInfos[i].IsDir())
//}

//5.临时目录和临时文件
dir, err := ioutil.TempDir("./", "Test")
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
defer os.Remove(dir)
fmt.Println(dir)

file, err := ioutil.TempFile(dir, "Test")
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
defer os.Remove(file.Name())
fmt.Println(file.Name())

}

遍历文件夹

因为文件夹下还有子文件夹,而ioutil包的ReadDir()只能获取一层目录,所以我们需要自己去设计算法来实现,最容易实现的思路就是使用递归。

示例代码:

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package main

import (
"fmt"
"io/ioutil"
)

func main() {
dirName := "C:\\Users\\19393\\Desktop\\操作系统"
readDir(dirName)
}

func readDir(dirName string) {
fileInfos, err := ioutil.ReadDir(dirName)
if err != nil {
return
}
for i := 0; i < len(fileInfos); i++ {
if fileInfos[i].IsDir() {
dirName = dirName + "\\" + fileInfos[i].Name()
readDir(dirName)
} else {
fmt.Printf("文件名:%s\n", fileInfos[i].Name())
}
}
}

该包目前已弃用

并发性Concurrency

多任务

什么叫“多任务”呢?简单地说,就是操作系统可以同时运行多个任务。打个比方,你一边在用浏览器上网,一边在听MP3,一边在用Word赶作业,这就是多任务,至少同时有3个任务正在运行。还有很多任务悄悄地在后台同时运行着,只是桌面上没有显示而已。

CPU的速度太快啦。。。

什么是并发

Go是并发语言,而不是并行语言。在讨论如何在Go中进行并发处理之前,我们首先必须了解什么是并发,以及它与并行性有什么不同。(Go is a concurrent language and not a parallel one. )

并发性Concurrency是同时处理许多事情的能力。

举个例子,假设一个人在晨跑。在晨跑时,他的鞋带松了。现在这个人停止跑步,系鞋带,然后又开始跑步。这是一个典型的并发性示例。这个人能够同时处理跑步和系鞋带,这是一个人能够同时处理很多事情。

什么是并行性parallelism,它与并发concurrency有什么不同?
并行就是同时做很多事情。这听起来可能与并发类似,但实际上是不同的。

让我们用同样的慢跑例子更好地理解它。在这种情况下,我们假设这个人正在慢跑,并且使用它的手机听音乐。在这种情况下,一个人一边慢跑一边听音乐,那就是他同时在做很多事情。这就是所谓的并行性(parallelism)。

并发性和并行性——一种技术上的观点
假设我们正在编写一个web浏览器。web浏览器有各种组件。其中两个是web页面呈现区域和下载文件从internet下载的下载器。假设我们以这样的方式构建了浏览器的代码,这样每个组件都可以独立地执行。当这个浏览器运行在单个核处理器中时,处理器将在浏览器的两个组件之间进行上下文切换。它可能会下载一个文件一段时间,然后它可能会切换到呈现用户请求的网页的html。这就是所谓的并发性。并发进程从不同的时间点开始,它们的执行周期重叠。在这种情况下,下载和呈现从不同的时间点开始,它们的执行重叠。

假设同一浏览器运行在多核处理器上。在这种情况下,文件下载组件和HTML呈现组件可能同时在不同的内核中运行。这就是所谓的并行性

并行性Parallelism不会总是导致更快的执行时间。这是因为并行运行的组件可能需要相互通信。例如,在我们的浏览器中,当文件下载完成时,应该将其传递给用户,比如使用弹出窗口。这种通信发生在负责下载的组件和负责呈现用户界面的组件之间。这种通信开销在并发concurrent 系统中很低。当组件在多个内核中并行concurrent 运行时,这种通信开销很高。因此,并行程序并不总是导致更快的执行时间!

进程、线程、协程

进程

进程是一个程序在一个数据集中的一次动态执行过程,可以简单理解为“正在执行的程序”,它是CPU资源分配和调度的独立单位。
进程一般由程序、数据集、进程控制块三部分组成。我们编写的程序用来描述进程要完成哪些功能以及如何完成;数据集则是程序在执行过程中所需要使用的资源;进程控制块用来记录进程的外部特征,描述进程的执行变化过程,系统可以利用它来控制和管理进程,它是系统感知进程存在的唯一标志。 进程的局限是创建、撤销和切换的开销比较大。

线程

线程是在进程之后发展出来的概念。 线程也叫轻量级进程,它是一个基本的CPU执行单元,也是程序执行过程中的最小单元,由线程ID、程序计数器、寄存器集合和堆栈共同组成。一个进程可以包含多个线程。
线程的优点是减小了程序并发执行时的开销,提高了操作系统的并发性能,缺点是线程没有自己的系统资源,只拥有在运行时必不可少的资源,但同一进程的各线程可以共享进程所拥有的系统资源,如果把进程比作一个车间,那么线程就好比是车间里面的工人。不过对于某些独占性资源存在锁机制,处理不当可能会产生“死锁”。

协程

协程是一种用户态的轻量级线程,又称微线程,英文名Coroutine,协程的调度完全由用户控制。人们通常将协程和子程序(函数)比较着理解。
子程序调用总是一个入口,一次返回,一旦退出即完成了子程序的执行。

与传统的系统级线程和进程相比,协程的最大优势在于其”轻量级”,可以轻松创建上百万个而不会导致系统资源衰竭,而线程和进程通常最多也不能超过1万的。这也是协程也叫轻量级线程的原因。

协程与多线程相比,其优势体现在:协程的执行效率极高。因为子程序切换不是线程切换,而是由程序自身控制,因此,没有线程切换的开销,和多线程比,线程数量越多,协程的性能优势就越明显。

Go语言对于并发的实现是靠协程,Goroutine