02GO进阶008复制文件

在io包中主要是操作流的一些方法，今天主要学习一下copy。就是把一个文件复制到另一个目录下。
 
它的原理就是通过程序，从源文件读取文件中的数据，在写出到目标文件里。
 
![](/media/202412/2024-12-24_134118_1332690.14615470622769544.png)
 
## 一、方法一：io包下的Read()和Write()方法实现
 
我们可以通过io包下的Read()和Write()方法，边读边写，就能够实现文件的复制。这个方法是按块读取文件，块的大小也会影响到程序的性能。
 
```go
}
/*
该函数的功能：实现文件的拷贝，返回值是拷贝的总数量(字节),错误
 */
func copyFile1(srcFile,destFile string)(int,error){
    file1,err:=os.Open(srcFile)
    if err != nil{
        return 0,err
    }
    file2,err:=os.OpenFile(destFile,os.O_WRONLY|os.O_CREATE,os.ModePerm)
    if err !=nil{
        return 0,err
    }
    defer file1.Close()
    defer file2.Close()
    //拷贝数据
    bs := make([]byte,1024,1024)
    n :=-1//读取的数据量
    total := 0
    for {
        n,err = file1.Read(bs)
        if err == io.EOF || n == 0{
            fmt.Println("拷贝完毕。。")
            break
        }else if err !=nil{
            fmt.Println("报错了。。。")
            return total,err
        }
        total += n
        file2.Write(bs[:n])
    }
    return total,nil
}
```

## 二、方法二：io包下的Copy()方法实现

我们也可以直接使用io包下的Copy()方法。

示例代码如下：

```go
func copyFile2(srcFile, destFile string)(int64,error){
    file1,err:=os.Open(srcFile)
    if err != nil{
        return 0,err
    }
    file2,err:=os.OpenFile(destFile,os.O_WRONLY|os.O_CREATE,os.ModePerm)
    if err !=nil{
        return 0,err
    }
    defer file1.Close()
    defer file2.Close()

return io.Copy(file2,file1)
}
```
 
 
 
### 扩展内容：
 
在io包（golang 版本 1.12）中，不止提供了Copy()方法，还有另外2个公开的copy方法：CopyN()，CopyBuffer()。
 
```go
Copy（dst,src） 为复制src 全部到 dst 中。
 
CopyN(dst,src,n) 为复制src 中 n 个字节到 dst。
 
CopyBuffer（dst,src,buf）为指定一个buf缓存区，以这个大小完全复制。
 
```

他们的关系如下：

![](/media/202412/2024-12-24_134430_2310010.749631854610355.png)
 
从图可以看出，无论是哪个copy方法最终都是由copyBuffer（）这个私有方法实现的。
 
```go
func copyBuffer(dst Writer, src Reader, buf []byte) (written int64, err error) {
    // If the reader has a WriteTo method, use it to do the copy.
    // Avoids an allocation and a copy.
    if wt, ok := src.(WriterTo); ok {
        return wt.WriteTo(dst)
    }
    // Similarly, if the writer has a ReadFrom method, use it to do the copy.
    if rt, ok := dst.(ReaderFrom); ok {
        return rt.ReadFrom(src)
    }
    if buf == nil {
        size := 32 * 1024
        if l, ok := src.(*LimitedReader); ok && int64(size) > l.N {
            if l.N < 1 {
                size = 1
            } else {
                size = int(l.N)
            }
        }
        buf = make([]byte, size)
    }
    for {
        nr, er := src.Read(buf)
        if nr > 0 {
            nw, ew := dst.Write(buf[0:nr])
            if nw > 0 {
                written += int64(nw)
            }
            if ew != nil {
                err = ew
                break
            }
            if nr != nw {
                err = ErrShortWrite
                break
            }
        }
        if er != nil {
            if er != EOF {
                err = er
            }
            break
        }
    }
    return written, err
}
```
 
 
 
从这部分代码可以看出，复制主要分为3种。
 
 1.如果被复制的Reader（src）会尝试能否断言成writerTo，如果可以则直接调用下面的writerTo方法
 
 2.如果 Writer（dst） 会尝试能否断言成ReadFrom ，如果可以则直接调用下面的readfrom方法
 
 3.如果都木有实现，则调用底层read实现复制。
 
 
 
其中，有这么一段代码：
 
```go
if buf == nil {
        size := 32 * 1024
        if l, ok := src.(*LimitedReader); ok && int64(size) > l.N {
            if l.N < 1 {
                size = 1
            } else {
                size = int(l.N)
            }
        }
        buf = make([]byte, size)
    }
```
 
 
 
这部分主要是实现了对Copy和CopyN的处理。通过上面的调用关系图，我们看出CopyN在调用后，会把Reader转成LimiteReader。
 
区别是如果Copy，直接建立一个缓存区默认大小为 32* 1024 的buf，如果是CopyN 会先判断 要复制的字节数，如果小于默认大小，会创建一个等于要复制字节数的buf。
 
 
 
## 三、方法三：ioutil包
 
第三种方法是使用ioutil包中的 `ioutil.WriteFile()`和 `ioutil.ReadFile()`，但由于使用一次性读取文件，再一次性写入文件的方式，所以该方法不适用于大文件，容易内存溢出。
 
示例代码：
 
```go
 
func copyFile3(srcFile, destFile string)(int,error){
    input, err := ioutil.ReadFile(srcFile)
    if err != nil {
        fmt.Println(err)
        return 0,err
    }
 
    err = ioutil.WriteFile(destFile, input, 0644)
    if err != nil {
        fmt.Println("操作失败：", destFile)
        fmt.Println(err)
        return 0,err
    }
 
    return len(input),nil
}
 
```
 
 
 
 
 
## 四、总结
 
最后，我们来测试一下这3种拷贝需要花费时间，拷贝的文件都是一样的一个mp4文件(400M)，
![](/media/202412/2024-12-24_134527_6517750.6188449529571408.png)
 
代码：
 
```go
func main() {
    /*
    复制文件：
     */
    //srcFile := "/home/ruby/文档/pro/aa.txt"
    //destFile := "/home/ruby/文档/aa.txt"
 
    srcFile :="/Users/ruby/Documents/pro/a/001_小程序入门.mp4"
    destFile:="001_小程序入门.mp4"
    total,err:=copyFile1(srcFile,destFile)
    fmt.Println(err)
    fmt.Println(total)
 
}
```
 
 
 
第一种：io包下Read()和Write()直接读写：我们自己创建读取数据的切片的大小，直接影响性能。
 
```go
localhost:l_file ruby$ time go run demo05_copy.go 
拷贝完毕。。
<nil>
401386819
 
real    0m7.911s
user    0m2.900s
sys     0m7.661s
 
 
```
 
 
 
第二种：io包下Copy()方法：
 
```go
localhost:l_file ruby$ time go run demo05_copy.go 
<nil>
401386819
 
real    0m1.594s
user    0m0.533s
sys     0m1.136s
 
 
```
 
 
 
第三种：ioutil包
 
```go
localhost:l_file ruby$ time go run demo05_copy.go 
<nil>
401386819
 
real    0m1.515s
user    0m0.339s
sys     0m0.625s
 
```
 
运行结果：
 
![](/media/202412/2024-12-24_134601_6077860.8404563342405861.png)
 
这3种方式，在性能上，不管是还是io.Copy()还是ioutil包，性能都是还不错的。
```go
package main

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

func main() {
	/*
	拷贝文件：
	 */
	srcFile := "/Users/ruby/Documents/pro/a/guliang.jpeg"
	destFile := "guliang3.jpeg"
	//total,err := CopyFile1(srcFile,destFile)
	//total,err := CopyFile2(srcFile,destFile)
	total,err := CopyFile3(srcFile,destFile)
	fmt.Println(total,err)
}

func CopyFile3(srcFile,destFile string)(int,error){
	bs,err := ioutil.ReadFile(srcFile)
	if err != nil{
		return 0,err
	}
	err = ioutil.WriteFile(destFile,bs,0777)
	if err != nil{
		return 0,err
	}
	return len(bs),nil
}

func CopyFile2(srcFile,destFile string)(int64,error){
	file1,err := os.Open(srcFile)
	if err != nil{
		return 0,err
	}
	file2,err := os.OpenFile(destFile,os.O_WRONLY|os.O_CREATE,os.ModePerm)
	if err != nil{
		return 0,err
	}
	defer file1.Close()
	defer file2.Close()
	return io.Copy(file2,file1)
}

//该函数：用于通过io操作实现文件的拷贝，返回值是拷贝的总数量(字节),错误
func CopyFile1(srcFile,destFile string)(int,error){
	file1,err :=os.Open(srcFile)
	if err != nil{
		return 0,err
	}
	file2,err := os.OpenFile(destFile,os.O_WRONLY|os.O_CREATE,os.ModePerm)
	if err != nil{
		return 0,err
	}
	defer file1.Close()
	defer file2.Close()

//读写
	bs := make([]byte,1024,1024)
	n := -1 //读取的数据量
	total := 0
	for{
		n,err = file1.Read(bs)
		if err == io.EOF || n==0{
			fmt.Println("拷贝完毕。。")
			break
		}else if err != nil{
			fmt.Println("报错了。。")
			return total,err
		}
		total += n
		file2.Write(bs[:n])
	}
	return total,nil
}

```