首先来看一下golang最基础的IO库，包名为"io", 它包括两大部分功能：
第一部分定义了最基本的流操作接口，包括Writer, Reader, Seeker, Closer这几个以及相关的组合接口。分别表达写入，读取， 偏移读和关闭操作处理。
全局类图以及关系如下，方便大家更直观的理解：
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以下对接口进行了源码摘取并进行中文注释：
/*Reader 是包装基本 Read 方法的接口。Read 将最多 len(p) 个字节读取到 p 中。它返回读取的字节数 (0 <= n <= len(p)) 以及遇到的任何错误。即使 Read 返回 n < len(p)，它也可能在调用期间使用所有 p 作为暂存空间。如果某些数据可用，但不是 len(p) 个字节，则 Read 通常会返回可用数据，而不是等待更多数据。当 Read 在成功读取 n > 0 字节后遇到错误或文件结束条件时，它返回读取的字节数。它可能会从同一调用返回（非零）错误，或从后续调用返回错误（且 n == 0）。这种一般情况的一个实例是，在输入流末尾返回非零字节数的 Reader 可能返回 err == EOF 或 err == nil。下一次读取应返回 0、EOF。在考虑错误 err 之前，调用者应始终处理返回的 n > 0 字节。这样做可以正确处理读取一些字节后发生的 I/O 错误以及允许的 EOF 行为。如果 len(p) == 0，Read 应始终返回 n == 0。如果已知某些错误条件（例如 EOF），则可能会返回非零错误。不鼓励 Read 的实现返回带有 nil 错误的零字节计数，除非 len(p) == 0 时。调用者应将返回 0 和 nil 视为表示没有发生任何事情；特别是它不指示 EOF。*/type Writer interface { Write(p []byte) (n int, err error)}/*Writer 是包装基本 Write 方法的接口。Write 将 p 中的 len(p) 个字节写入底层数据流。它返回从 p (0 <= n <= len(p)) 写入的字节数以及遇到的导致写入提前停止的任何错误。如果 Write 返回 n < len(p)，则必须返回非零错误。写入不得修改切片数据，即使是暂时的。*/type Reader interface { Read(p []byte) (n int, err error)}/*Seeker 是包装基本 Seek 方法的接口。Seek 将下一次读取或写入的偏移量设置为 offset，根据从何处解释：SeekStart表示相对于文件开头， SeekCurrent表示相对于当前偏移量， SeekEnd表示相对于结尾（例如，offset = - 2 指定文件的倒数第二个字节）。Seek 返回相对于文件开头的新偏移量或错误（如果有）。寻找文件开始之前的偏移量是错误的。可以允许寻求任何正偏移量，但如果新偏移量超过底层对象的大小，则后续 I/O 操作的行为取决于实现。*/type Seeker interface { Seek(offset int64, whence int) (int64, error)}/*Closer 是包装基本 Close 方法的接口。第一次调用后 Close 的行为未定义。具体的实现可能会记录它们自己的行为。*/type Closer interface { Close() error}在基本的接口外， io库还提供了一些扩展的读写处理能力的接口定义，以提升更便捷的使用：
全局类图以及关系如下, 方便大家更直观的理解：
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以下对接口进行了源码摘取并进行中文注释：
/*ReaderAt 是包装基本 ReadAt 方法的接口。ReadAt 从底层输入源中的偏移量 off 处开始将 len(p) 个字节读取到 p 中。它返回读取的字节数 (0 <= n <= len(p)) 以及遇到的任何错误。当 ReadAt 返回 n < len(p) 时，它返回一个非零错误，解释为什么没有返回更多字节。在这方面，ReadAt比Read更严格。即使 ReadAt 返回 n < len(p)，它也可能在调用期间使用所有 p 作为暂存空间。如果某些数据可用但不是 len(p) 个字节，则 ReadAt 会阻塞，直到所有数据可用或发生错误。在这方面，ReadAt 与 Read 不同。如果 ReadAt 返回的 n = len(p) 字节位于输入源的末尾，则 ReadAt 可能返回 err == EOF 或 err == nil。如果 ReadAt 正在从具有寻道偏移的输入源读取，则 ReadAt 不应影响底层寻道偏移，也不会受其影响。ReadAt 的客户端可以在同一输入源上执行并行 ReadAt 调用。*/type ReaderAt interface { ReadAt(p []byte, off int64) (n int, err error)}/*RuneReader 是包装 ReadRune 方法的接口。ReadRune 读取单个编码的 Unicode 字符并返回符文及其大小（以字节为单位）。如果没有可用的字符，则会设置 err。*/type RuneReader interface { ReadRune() (r rune, size int, err error)}/*ByteReader 是包装 ReadByte 方法的接口。ReadByte 读取并返回输入中的下一个字节或遇到的任何错误。如果 ReadByte 返回错误，则表示没有消耗输入字节，并且返回的字节值未定义。ReadByte 为逐字节处理提供了高效的接口。未实现 ByteReader 的 Reader可以使用 bufio.NewReader 进行包装以添加此方法。*/type ByteReader interface { ReadByte() (byte, error)}/*ReaderFrom 是包装 ReadFrom 方法的接口。ReadFrom 从 r 读取数据，直到 EOF 或出现错误。返回值n是读取的字节数。读取期间遇到的除 EOF 之外的任何错误也会返回。Copy函数使用ReaderFrom （如果可用）。*/type ReaderFrom interface { ReadFrom(r Reader) (n int64, err error)}全局类图以及关系如下, 方便大家更直观的理解：
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以下对接口进行了源码摘取并进行中文注释：
/*WriterAt 是包装基本 WriteAt 方法的接口。WriteAt 将 p 中的 len(p) 个字节写入偏移量为 off 的基础数据流。它返回从 p (0 <= n <= len(p)) 写入的字节数以及遇到的导致写入提前停止的任何错误。如果 WriteAt 返回 n < len(p)，则它必须返回非零错误。如果 WriteAt 正在写入具有查找偏移量的目标，则 WriteAt 不应影响底层查找偏移量，也不会受其影响。如果范围不重叠，WriteAt 的客户端可以在同一目标上执行并行 WriteAt 调用。实现不得保留 p。*/type WriterAt interface { WriteAt(p []byte, off int64) (n int, err error)}/*WriterTo 是包装 WriteTo 方法的接口。WriteTo 将数据写入 w，直到没有更多数据可写入或发生错误时。返回值n是写入的字节数。写入期间遇到的任何错误也会返回。Copy 函数使用 WriterTo（如果可用）。*/type WriterTo interface { WriteTo(w Writer) (n int64, err error)}/*StringWriter 是包装 WriteString 方法的接口。*/type StringWriter interface { WriteString(s string) (n int, err error)}io库还提供了很实用的工具方法，整理如下：
Copy：
func Copy(dst Writer, src Reader) (written int64, err error)成功的 Copy 返回 err == nil，而不是 err == EOF。因为 Copy 被定义为从 src 读取直到 EOF，所以它不会将 Read 中的 EOF 视为要报告的错误。
如果 src 实现WriterTo，则通过调用 src.WriteTo(dst) 实现复制。否则，如果 dst 实现了ReaderFrom，则通过调用 dst.ReadFrom(src) 来实现复制。
CopyBuffer：
func CopyBuffer(dst Writer, src Reader, buf []byte) (written int64, err error)如果 src 实现WriterTo或 dst 实现ReaderFrom，则 buf 将不会用于执行复制。
CopyN：
func CopyN(dst Writer, src Reader, n int64) (written int64, err error)如果 dst 实现ReaderFrom，则使用它来实现副本。
Pipe：
func Pipe() (*PipeReader, *PipeWriter)管道上的读取和写入是一对一匹配的，除非需要多个读取来消耗单个写入。也就是说，对 PipeWriter 的每次写入都会阻塞，直到满足来自PipeReader的一次或多次读取（完全消耗写入数据）为止。数据直接从Write复制到对应的Read（或Reads）；没有内部缓冲。
并行调用 Read 和 Write 或与 Close 一起调用是安全的。对 Read 的并行调用和对 Write 的并行调用也是安全的：各个调用将按顺序进行门控。
ReadAll：
func ReadAll(r Reader) ([]byte, error)func ReadAtLeast(r Reader, buf []byte, min int) (n int, err error)ReadFull：
func ReadFull(r Reader, buf []byte) (n int, err error)WriteString：
func WriteString(w Writer , s string ) (n int , err error)文件操作读写示例：
// ReadFileExample 读取文件内容并输出func ReadFileExample() { // 打开文件，第一个参数是文件路径，第二个参数是文件打开模式 file, err := os.Open("example.txt") if err != nil { fmt.Println("Error:", err) return } defer file.Close() // 延迟关闭文件，确保文件在函数执行完毕后被关闭 // 读取文件内容 data := make([]byte, 100) // 读取数据的缓冲区 count, err := file.Read(data) if err != nil { fmt.Println("Error:", err) return } // 输出文件内容 fmt.Printf("Read %d bytes: %s/n", count, data[:count])}// WriteFileExample 函数演示如何写入数据到文件中func WriteFileExample() { // 创建文件，第一个参数是文件路径，如果文件已存在则会被截断清空 file, err := os.Create("example.txt") if err != nil { fmt.Println("Error:", err) return } defer file.Close() // 延迟关闭文件，确保文件在函数执行完毕后被关闭 // 写入数据到文件 data := []byte("Hello, world!/n") _, err = file.Write(data) if err != nil { fmt.Println("Error:", err) return } fmt.Println("Data has been written to output.txt")}io库的第二部分，定义了一个子包"fs"， 定义了文件操作相关的接口，包括 File， FS, DirEntry等。
全局类图以及关系如下, 方便大家更直观的理解：
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以下对接口进行了源码摘取并进行中文注释：
/*文件提供对单个文件的访问。File 接口是文件所需的最低实现。目录文件还应该实现ReadDirFile。文件可以实现io.ReaderAt或io.Seeker作为优化。*/type File interface { Stat() (FileInfo, error) Read([]byte) (int, error) Close() error}/*FileInfo 描述一个文件并由Stat返回。*/type FileInfo interface { Name() string // 文件的基本名称 Size() int64 // 常规文件的长度（以字节为单位）; 其他系统相关 Mode() FileMode // 文件模式位 ModTime() time . Time // 修改时间 IsDir() bool // Mode().IsDir() 的缩写 Sys() any // 底层数据源（可以返回 nil） }/*FS 提供对分层文件系统的访问。FS接口是文件系统所需的最低实现。文件系统可以实现附加接口，例如ReadFileFS，以提供附加或优化的功能。testing/fstest.TestFS可用于测试 FS 实现的正确性。*/type FS interface { // Open 打开指定的文件。 // // 当 Open 返回错误时，错误类型应为 *PathError // Op 字段设置为“open”，Path 字段设置为 name， // 以及 Err 字段描述问题。 // // Open 应拒绝打开不满足// ValidPath(name) 的名称的尝试，返回 *PathError，并将 Err 设置为 // ErrInvalid 或 ErrNotExist。 Open(name string) (File, error)}/*DirEntry 是从目录读取的条目（使用ReadDir函数或ReadDirFile的 ReadDir 方法）。*/type DirEntry interface { // Name 返回条目描述的文件（或子目录）的名称。 // 这个名称只是路径的最后一个元素（基本名称），而不是整个路径。 // 例如，Name 将返回“hello.go”而不是“home/gopher/hello.go”。 Name() string // IsDir 报告条目是否描述目录 IsDir() bool // Type 返回条目的类型位。 // 类型位是通常 FileMode 位的子集，由 FileMode.Type 方法返回 Type() FileMode // Info 返回条目描述的文件或子目录的 FileInfo。 // 返回的 FileInfo 可能来自读取原始目录的时间 // 或来自调用 Info. //如果自目录读取后文件已被删除或重命名，Info 可能会返回满足errors.Is(err, ErrNotExist) 的错误。 // 如果条目表示符号链接，则 Info 报告有关链接本身的信息， // 而不是链接目标的信息。 Info() (FileInfo, error)}至此io库的部分已经介绍结束，但应该有同学会问， 如何使用这些库，特别是文件操作？那就要是与os库联合使用了。 下面也针对os库进行了整理，并给出了相关的示例，方便大家掌握。
全局类图以及关系如下，方便大家更直观的理解：
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类图上，可以看到os库下也定义了File对象，与fs.File接口一样，有一个Stat方法，但返回值变成了os.FileInfo，但类型是直接使用了fs.FileInfo。
// A FileInfo describes a file and is returned by Stat and Lstat.type FileInfo = fs.FileInfo// A FileMode represents a file's mode and permission bits.// The bits have the same definition on all systems, so that// information about files can be moved from one system// to another portably. Not all bits apply to all systems.// The only required bit is ModeDir for directories.type FileMode = fs.FileMode以下是最简单的文件操作示例：
file, err := os.Open("example.txt") if err != nil { fmt.Println("无法打开文件:", err) return } defer file.Close() // 确保在函数退出时关闭文件 bs := make([]byte, s.Size()) file.Read(bs) // 打印文件内容 log.Println(string(bs))以下是最简单的使用fs.FS操作目录的示例：
root := "/usr/local/go/bin" fileSystem := os.DirFS(root) // 返回 fs.FS所以总结来讲， os下的File是一个独立的实现，虽然不是直接实现了fs.File接口，但是操作行为，依赖的操作与fs包下的是完全一致的类型。
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接下来再来整理一下 http包下的文件相关的定义：
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http包下也定义了，FileSystem与File对象，进行相应的操作处理， 这一块的使用也比较好掌握，参见一下下面的示例。
示例：使用http.FileServer实现静态文件服务发布， 使用了 http.FileSystem
root := "/local/xxx/static" rootfs := os.DirFS(root) // 返回 fs.FS fsstatic := http.FileServer(http.FS(rootfs)) // 设置路由 http.Handle("/static/", http.StripPrefix("/static/", fsstatic))最后再介绍一下 embed包。Golang1.16 版本引入的embed标准库, 支持把外部资源文件或目录直接在编译阶段打进编译包中，实现了应用打包时只需一个可执行包的效果。
embed支持把外部资源以 string, []byte或embed.FS方式使用。下面是几个使用示例：
//go:embed hello.txtvar s string//go:embed hello.txtvar b []byte//go:embed hello.txtvar f embed.FS这里可以看到 embed也定义了 FS对象，用于FileSystem的操作处理。
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从上面的类图可以看到，embed.FS提供的读取文件内容，打开文件以及读取文件目录的功能。
以下对相关的方法进行了源码摘取并进行中文注释：
/*Open 打开指定的文件进行读取，并将其作为fs.File返回。当文件不是目录时， 返回的文件实现io.Seeker和io.ReaderAt 。*/func (f FS) Open(name string) (fs.File, error)/*ReadDir 读取并返回整个命名目录。*/func (f FS) ReadDir(name string) ([]fs.DirEntry, error)/*ReadFile 读取并返回指定文件的内容。*/func (f FS) ReadFile(name string) ([]byte, error)示例代码：从embed.FS读取文件目录，发布成http静态资源服务
package mainimport ( "embed" "log" "net/http")//go:embed static/*var staticFiles embed.FSfunc main() { // 创建文件服务器 fileServer := http.FileServer(http.FS(staticFiles)) // 设置路由 http.Handle("/static/", http.StripPrefix("/static/", fileServer)) // 启动HTTP服务器 log.Println("Server started on: http://localhost:8080") log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", nil))}GEEK TALK
Go语言的基础库里，针对文件操作这一块，各个包都有自己的File, FS的定义，这给很多刚开始学习的同学带来了不少困惑，个人也是觉得设计上是有改进的空间的。希望上述的整理内容，可以帮助到大家更好的理解Go语言IO库的使用。
本文链接：http://www.28at.com/showinfo-26-79306-0.html一文带你完整了解Go语言IO基础库
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