【Golang】Go语言Seeker接口与文件断点续传实战

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所属的专栏：Go语言开发零基础到高阶实战
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Seeker接口

在现代软件开发中，高效的输入输出（I/O）操作是提高程序性能的关键之一。特别是在处理大量数据时，I/O操作的效率直接影响到应用程序的响应速度和用户体验。Go语言标准库中的io包提供了一系列接口，用于处理各种I/O操作，其中Seeker接口在处理大文件或需要随机访问的场景中非常有用。本文将结合具体案例，详细介绍Go语言中io包的Seeker接口的用法。

一、Seeker接口简介

设置光标的位置，通过设置的光标位置来读写文件
用于在数据流中将光标跳转到指定的位置

Seeker接口表示一个定位器，可以用来定位文件或流的位置。其定义如下：

type Seeker interface {  
    Seek(offset int64, whence int) (int64, error)  
}

Seek方法接受两个参数：

offset：相对位移量，表示从起始位置移动的字节数。
whence：起始位置，可以是以下三个常量之一：

• io.SeekStart：从文件开头开始计算偏移量。
• io.SeekCurrent：从当前文件指针位置开始计算偏移量。
• io.SeekEnd：从文件末尾开始计算偏移量（此时offset通常为负数，表示向前移动）。
  

Seek方法返回两个值：

• position：移动后的文件指针位置（相对于文件开头的字节数）。
• err：可能发生的错误。

二、Seeker接口的应用场景

随机访问大文件：对于非常大的文件，通过Seek方法可以直接定位到文件的任意位置进行读写操作，而不需要从头开始遍历文件。
断点续传：在网络传输或文件复制等场景中，如果传输过程中断，可以通过Seek方法定位到上次传输的断点，继续传输剩余的数据。
日志文件分析：对于包含多条记录的日志文件，可以通过Seek方法快速定位到特定记录的位置，进行日志分析或错误排查。

三、Seeker接口的使用示例

以下是一个结合具体案例的示例代码，展示了如何使用Seeker接口来定位文件位置并进行读写操作。
File对象实现了Seeker接口

file对象可以直接调用Seek方法
我们先看下a.txt文件

代码示例：

package main

import (
    "fmt"
    "io"
    "os"
)

func main() {
    // 读取文件
    file, _ := os.OpenFile("F:\\goworks\\src\\jingtian\\yufa\\io操作\\a.txt", os.O_RDWR, os.ModePerm)
    // defer close
    defer file.Close()

    // 测试seek
    // 相对开始位置。io.SeekStart
    // 相对于文件末尾， io.SeekEnd
    // func (f *File) Seek(offset int64, whence int) (ret int64, err error)
    //相对于开始位置，光标偏移两个字节
    file.Seek(2, io.SeekStart)
    //创建一个字节的buffer
    buf := []byte{0}
    file.Read(buf)

    fmt.Println(string(buf)) // n

    //Read读了一个字节， 光标现在在3这个位置
    // 相对于当前位置
    file.Seek(3, io.SeekCurrent)
    file.Read(buf)

    fmt.Println(string(buf)) // a

    // 在结尾追加内容
    //相对于结束位置偏移0，光标就设在了结束位置
    file.Seek(0, io.SeekEnd)
    //写入内容
    file.WriteString("hahahaha")
}

运行

再看下a.txt，可见在末尾写入了我们指定的内容

四、断点续传

断点续传是在下载或上传时，将下载或上传任务（一个文件或一个压缩包）人为的划分为几个部分，每一个部分采用一个线程进行上传或下载，如果碰到网络故障，可以从已经上传或下载的部分开始继续上传或者下载未完成的部分，而没有必要从头开始上传或者下载。

go语言实现断点续传的思路：
使用临时文件记录中断位置.
1.文件上传时,先创建上传一个新的文件
2.创建记录中断位置的临时文件，需要记住上一次传递了多少数据、temp.txt
3.设置文件读写偏移量，如果被暂停或者中断了，我们就可以读取这个temp.txt的记录，恢复上传
4.上传完成后,删除临时文件

package main

import (
    "fmt"
    "io"
    "os"
    "strconv"
)

// 断点续传
func main() {

    // 传输源文件地址
    srcFile := "D:\\downloads\\mingw.7z"
    // 传输的目标位置
    destFile := "F:\\goworks\\src\\jingtian\\yufa\\io操作\\server\\mingw.7z"
    // 临时记录文件
    tempFile := "F:\\goworks\\src\\jingtian\\yufa\\io操作\\temp.txt"

    // 创建对应的file对象，连接起来
    file1, _ := os.Open(srcFile)
    file2, _ := os.OpenFile(destFile, os.O_CREATE|os.O_RDWR, os.ModePerm)
    file3, _ := os.OpenFile(tempFile, os.O_CREATE|os.O_RDWR, os.ModePerm)
    defer file1.Close()
    defer file2.Close()
    fmt.Println("file1/2/3 文件连接建立完毕")

    // 1、读取temp.txt
    file3.Seek(0, io.SeekStart)
    buf := make([]byte, 1024)
    n, _ := file3.Read(buf) //这里的n是读取file3中的字符的个数，比如1024，得到的n是4.所以要借助string转
    //查看返回的n的数据类型
    fmt.Printf("查看n的数据类型%T\n", n)
    fmt.Println("n的值为", n)

    // 2、先转换成string，然后再转换成数字。
    countStr := string(buf[:n])
    count, _ := strconv.ParseInt(countStr, 10, 64)
    fmt.Println("temp.txt中记录的值为：", count) // 5120

    // 3、设置读写的偏移量,offset是int64数据类型
    file1.Seek(count, io.SeekStart)
    file2.Seek(count, io.SeekStart)
    fmt.Println("file1/2 光标已经移动到了目标位置")

    // 4、开始读写（复制、上传）
    bufData := make([]byte, 1024)
    // 5、需要记录读取了多少个字节
    total := int(count)

    for {
        fmt.Println("传输了,", total)
        // 读取数据
        readNum, err := file1.Read(bufData)
        if err == io.EOF || readNum == 0 { // file1 读取完毕了
            fmt.Println("文件传输完毕了")
            //上传完文件再关闭临时文件file3
            file3.Close()
            os.Remove(tempFile)
            break
        }

        // 向目标文件中写入数据，返回写的字节数和错误
        writeNum, err := file2.Write(bufData[:readNum])

        // 将写入数据放到 total中, 在这里total 就是传输的进度
        total = total + writeNum

        // temp.txt 存放临时记录数据
        file3.Seek(0, io.SeekStart) // 将光标重置到开头
        //将数字转换成字符串写入，这里total逐渐变大不存在覆盖不完的问题。如果存在覆盖不完问题，使用os.Truncate(fileName, 0)来清空文件内容
        // os.Truncate(fileName, 0) 截取指定长度字节的内容，其余内容会被删除
        file3.WriteString(strconv.Itoa(total))

        //模拟断电
        //if total > 10000 {
        //    panic("断电了")
        //}

    }

}

模拟传输过程中出现问题，比如断电

恢复电后继续上传