第14章 文件操作

14.1 文件的基本介绍

【点击观看视频】文件的基本介绍

• 文件的概念

文件,对我们并不陌生,文件是数据源(保存数据的地方)的一种,比如大家经常使用的word文档,txt文 件,excel文件...都是文件。文件最主要的作用就是保存数据,它既可以保存一张图片,也可以保持视频,声音...

• 输入流和输出流

• os .File封装所有文件相关操作，File是一个结构体

总结：后面我们操作文件，会经常使用到 os.File 结构体

14.2 打开文件和关闭文件

【点击观看视频】打开文件和关闭文件

• 使用的函数和方法

  func Open

  func Open(name string) (file *File, err error)
  

  Open打开一个文件用于读取。如果操作成功，返回的文件对象的方法可用于读取数据；对应的文件描述符具有O_RDONLY模式。如果出错，错误底层类型是*PathError。

  func (*File) Close

  func (f *File) Close() error
  

  Close关闭文件f，使文件不能用于读写。它返回可能出现的错误。

• 案例演示

package main
import (
	"fmt"
	"os" 
)
func main() {
	//打开文件
	//概念说明: file 的叫法
	//1. file 叫 file对象
	//2. file 叫 file指针
	//3. file 叫 file 文件句柄
	file , err := os.Open("d:/test.txt")
	if err != nil {
		fmt.Println("open file err=", err)
	}
	//输出下文件，看看文件是什么, 看出file 就是一个指针 *File
	fmt.Printf("file=%v", file)
	//关闭文件
	err = file.Close()
	if err != nil {
		fmt.Println("close file err=", err)
	}
}

14. 3 读文件操作应用实例

【点击观看视频】带缓冲的Reader读文件

1 ) 读取文件的内容并显示在终端(带缓冲区的方式)，使用os.Open,file.Close,bufio.NewReader(), reader.ReadString 函数和方法.

package main
import (
	"fmt"
	"os"
	"bufio"
	"io" 
)
func main() {
	//打开文件
	//概念说明: file 的叫法
	//1. file 叫 file对象
	//2. file 叫 file指针
	//3. file 叫 file 文件句柄
	file , err := os.Open("d:/test.txt")
	if err != nil {
		fmt.Println("open file err=", err)
	}

	//当函数退出时，要及时的关闭file
	defer file.Close() //要及时关闭file句柄，否则会有内存泄漏.

	// 创建一个 *Reader  ，是带缓冲的
	/*
	const (
	defaultBufSize = 4096 //默认的缓冲区为4096
	)
	*/
	reader := bufio.NewReader(file)
	//循环的读取文件的内容
	for {
		str, err := reader.ReadString('\n') // 读到一个换行就结束
		if err == io.EOF { // io.EOF表示文件的末尾
			break
		}
		//输出内容
		fmt.Printf(str)
	}

	fmt.Println("文件读取结束...")
}

2 ) 读取文件的内容并显示在终端(使用ioutil一次将整个文件读入到内存中)，这种方式适用于文件 不大的情况。相关方法和函数(ioutil.ReadFile)

【点击观看视频】一次性读取文件

代码演示：

package main
import (
	"fmt"
	"io/ioutil" 
)
func main() {

	//使用ioutil.ReadFile一次性将文件读取到位
	file := "d:/test.txt"
	content, err := ioutil.ReadFile(file)
	if err != nil {
		fmt.Printf("read file err=%v", err)
	}
	//把读取到的内容显示到终端
	//fmt.Printf("%v", content) // []byte
	fmt.Printf("%v", string(content)) // []byte
	
	//我们没有显式的Open文件，因此也不需要显式的Close文件
	//因为，文件的Open和Close被封装到 ReadFile 函数内部
}

14.4 写文件操作应用实例

【点击观看视频】创建文件并写入内容

14.4.1 基本介绍-os.OpenFile函数

【点击观看视频】写文件的四种方式

14.4.2 基本应用实例-方式一

1 ) 创建一个新文件，写入内容 5 句 "hello,Gardon"

package main
import (
	"fmt"
	"bufio"
	"os" 
)
func main() {
	//创建一个新文件，写入内容 5句 "hello, Gardon"
	//1 .打开文件 d:/abc.txt
	filePath := "d:/abc.txt"
	file, err := os.OpenFile(filePath, os.O_WRONLY | os.O_CREATE, 0666)
	if err != nil {
		fmt.Printf("open file err=%v\n", err)
		return 
	}
	//及时关闭file句柄
	defer file.Close()
	//准备写入5句 "hello, Gardon"
	str := "hello,Gardon\r\n" // \r\n 表示换行
	//写入时，使用带缓存的 *Writer
	writer := bufio.NewWriter(file)
	for i := 0; i < 5; i++ {
		writer.WriteString(str)
	}
	//因为writer是带缓存，因此在调用WriterString方法时，其实
	//内容是先写入到缓存的,所以需要调用Flush方法，将缓冲的数据
	//真正写入到文件中， 否则文件中会没有数据!!!
	writer.Flush()
}

2 ) 打开一个存在的文件中，将原来的内容覆盖成新的内容 10 句 "你好，Golang Roadmap!"

package main
import (
	"fmt"
	"bufio"
	"os" 
)

func main() {
	//打开一个存在的文件中，将原来的内容覆盖成新的内容10句 "你好，Golang Roadmap!"

	//创建一个新文件，写入内容 5句 "hello, Gardon"
	//1 .打开文件已经存在文件, d:/abc.txt
	filePath := "d:/abc.txt"
	file, err := os.OpenFile(filePath, os.O_WRONLY | os.O_TRUNC, 0666)
	if err != nil {
		fmt.Printf("open file err=%v\n", err)
		return 
	}
	//及时关闭file句柄
	defer file.Close()
	//准备写入5句 "你好,Golang Roadmap!"
	str := "你好,Golang Roadmap!\r\n" // \r\n 表示换行
	//写入时，使用带缓存的 *Writer
	writer := bufio.NewWriter(file)
	for i := 0; i < 10; i++ {
		writer.WriteString(str)
	}
	//因为writer是带缓存，因此在调用WriterString方法时，其实
	//内容是先写入到缓存的,所以需要调用Flush方法，将缓冲的数据
	//真正写入到文件中， 否则文件中会没有数据!!!
	writer.Flush()
}

3 ) 打开一个存在的文件，在原来的内容追加内容 'ABC!ENGLISH!'

代码实现：

package main
import (
	"fmt"
	"bufio"
	"os" 
)

func main() {
	

	//打开一个存在的文件，在原来的内容追加内容 'ABC! ENGLISH!'
	//1 .打开文件已经存在文件, d:/abc.txt
	filePath := "d:/abc.txt"
	file, err := os.OpenFile(filePath, os.O_WRONLY | os.O_APPEND, 0666)
	if err != nil {
		fmt.Printf("open file err=%v\n", err)
		return 
	}
	//及时关闭file句柄
	defer file.Close()
	//准备写入5句 "你好,Golang Roadmap!"
	str := "ABC,ENGLISH!\r\n" // \r\n 表示换行
	//写入时，使用带缓存的 *Writer
	writer := bufio.NewWriter(file)
	for i := 0; i < 10; i++ {
		writer.WriteString(str)
	}
	//因为writer是带缓存，因此在调用WriterString方法时，其实
	//内容是先写入到缓存的,所以需要调用Flush方法，将缓冲的数据
	//真正写入到文件中， 否则文件中会没有数据!!!
	writer.Flush()

}

4 ) 打开一个存在的文件，将原来的内容读出显示在终端，并且追加 5 句"hello,北京!" 代码实现：

package main
import (
	"fmt"
	"bufio"
	"os"
	"io" 
)

func main() {
	
	//打开一个存在的文件，将原来的内容读出显示在终端，并且追加5句"hello,北京!"
	//1 .打开文件已经存在文件, d:/abc.txt
	filePath := "d:/abc.txt"
	file, err := os.OpenFile(filePath, os.O_RDWR | os.O_APPEND, 0666)
	if err != nil {
		fmt.Printf("open file err=%v\n", err)
		return 
	}
	//及时关闭file句柄
	defer file.Close()

	//先读取原来文件的内容，并显示在终端.
	reader := bufio.NewReader(file)
	for {
		str, err := reader.ReadString('\n')
		if err == io.EOF { //如果读取到文件的末尾
			break
		}
		//显示到终端
		fmt.Print(str)
	}


	//准备写入5句 "你好,Golang Roadmap!"
	str := "hello,北京!\r\n" // \r\n 表示换行
	//写入时，使用带缓存的 *Writer
	writer := bufio.NewWriter(file)
	for i := 0; i < 5; i++ {
		writer.WriteString(str)
	}
	//因为writer是带缓存，因此在调用WriterString方法时，其实
	//内容是先写入到缓存的,所以需要调用Flush方法，将缓冲的数据
	//真正写入到文件中， 否则文件中会没有数据!!!
	writer.Flush()

}

14.4.3 基本应用实例-方式二

编程一个程序，将一个文件的内容，写入到另外一个文件。注：这两个文件已经存在了

说明：使用ioutil.ReadFile/ioutil.WriteFile 完成写文件的任务

代码实现：

package main
import (
	"fmt"
	"io/ioutil" 
)
func main() {
	//将d:/abc.txt 文件内容导入到  e:/kkk.txt
	//1. 首先将  d:/abc.txt 内容读取到内存
	//2. 将读取到的内容写入 e:/kkk.txt
	file1Path := "d:/abc.txt" 
	file2Path := "e:/kkk.txt" 
	data, err := ioutil.ReadFile(file1Path)
	if err != nil {
		//说明读取文件有错误
		fmt.Printf("read file err=%v\n", err)
		return
	}
	err = ioutil.WriteFile(file2Path, data, 0666)
	if err != nil {
		fmt.Printf("write file error=%v\n", err)
	}
}

14.4.4 判断文件是否存在

【点击观看视频】判断文件或目录存在

golang判断文件或文件夹是否存在的方法为使用os.Stat()函数返回的错误值进行判断：

1. 如果返回的错误为nil，说明文件或文件夹存在
2. 如果返回的错误类型使用os.IsNotExist()判断为true，说明文件或文件夹不存在
3. 如果返回的错误为其他类型，则不确定是否存在

func PathExists(path string)(bool,error){
	_, err := os.Stat(path)
	if err == nil{//文件或目录存在
		return true,nil
	}
	if os.IsNotExit(err){
		return false,nil
	}
	return false,err
}

14.5 文件编程应用实例

14.5.1 拷贝文件

【点击观看视频】拷贝文件(图片视频音频)

说明：将一张图片/电影/mp 3 拷贝到另外一个文件 e:/abc.jpg io包

funcCopy(dstWriter,srcReader)(writtenint 64 ,errerror)

注意;Copy 函数是 io包提供的.

代码实现：

package main
import (
	"fmt"
	"os"
	"io"
	"bufio" 
)

//自己编写一个函数，接收两个文件路径 srcFileName dstFileName
func CopyFile(dstFileName string, srcFileName string) (written int64, err error) {

	srcFile, err := os.Open(srcFileName)
	if err != nil {
		fmt.Printf("open file err=%v\n", err)
	}
	defer srcFile.Close()
	//通过srcfile ,获取到 Reader
	reader := bufio.NewReader(srcFile)

	//打开dstFileName
	dstFile, err := os.OpenFile(dstFileName, os.O_WRONLY | os.O_CREATE, 0666)
	if err != nil {
		fmt.Printf("open file err=%v\n", err)
		return 
	}

	//通过dstFile, 获取到 Writer
	writer := bufio.NewWriter(dstFile)
	defer dstFile.Close()

	return io.Copy(writer, reader)


}

func main() {

	//将d:/flower.jpg 文件拷贝到 e:/abc.jpg

	//调用CopyFile 完成文件拷贝
	srcFile := "d:/flower.jpg"
	dstFile := "e:/abc.jpg"
	_, err := CopyFile(dstFile, srcFile)
	if err == nil {
		fmt.Printf("拷贝完成\n")
	} else {
		fmt.Printf("拷贝错误 err=%v\n", err)
	}
	
}

14.5.2 统计英文、数字、空格和其他字符数量

【点击观看视频】统计不同类型的字符个数

说明：统计一个文件中含有的英文、数字、空格及其它字符数量

代码实现：

package main
import (
	"fmt"
	"os"
	"io"
	"bufio" 
)

//定义一个结构体，用于保存统计结果
type CharCount struct {
	ChCount int // 记录英文个数
	NumCount int // 记录数字的个数
	SpaceCount int // 记录空格的个数
	OtherCount int // 记录其它字符的个数
}

func main() {

	//思路: 打开一个文件, 创一个Reader
	//每读取一行，就去统计该行有多少个 英文、数字、空格和其他字符
	//然后将结果保存到一个结构体
	fileName := "e:/abc.txt"
	file, err := os.Open(fileName)
	if err != nil {
		fmt.Printf("open file err=%v\n", err)
		return
	}
	defer file.Close()
	//定义个CharCount 实例
	var count CharCount
	//创建一个Reader
	reader := bufio.NewReader(file)

	//开始循环的读取fileName的内容
	for {
		str, err := reader.ReadString('\n')
		if err == io.EOF { //读到文件末尾就退出
			break
		}
		//遍历 str ，进行统计
		for _, v := range str {
			
			switch {
				case v >= 'a' && v <= 'z':
						fallthrough //穿透
				case v >= 'A' && v <= 'Z':
						count.ChCount++
				case v == ' ' || v == '\t':
						count.SpaceCount++
				case v >= '0' && v <= '9':
						count.NumCount++
				default :
						count.OtherCount++
			}
		}
	}

	//输出统计的结果看看是否正确
	fmt.Printf("字符的个数为=%v 数字的个数为=%v 空格的个数为=%v 其它字符个数=%v", 
		count.ChCount, count.NumCount, count.SpaceCount, count.OtherCount)

}

14.6.命令行参数

【点击观看视频】命令行参数基本使用

14.6.1 看一个需求

我们希望能够获取到命令行输入的各种参数，该如何处理? 如图：=> 命令行参数

14.6.2 基本介绍

os.Args 是一个string的切片，用来存储所有的命令行参数

14.6.3 举例说明

请编写一段代码，可以获取命令行各个参数

代码实现:

package main
import (
	"fmt"
	"os"
)

func main() {
	fmt.Println("命令行的参数有", len(os.Args))
	//遍历os.Args切片，就可以得到所有的命令行输入参数值
	for i, v := range os.Args {
		fmt.Printf("args[%v]=%v\n", i, v)
	}
}

14.6.4 flag包用来解析命令行参数

【点击观看视频】flag包解析命令行参数

说明: 前面的方式是比较原生的方式，对解析参数不是特别的方便，特别是带有指定参数形式的命

令行。

比如：cmd>main.exe -fc:/aaa.txt-p 200 - uroot 这样的形式命令行，go设计者给我们提供了 flag包，可以方便的解析命令行参数，而且参数顺序可以随意

请编写一段代码，可以获取命令行各个参数.

代码实现：

package main
import (
	"fmt"
	"flag"
)

func main() {

	//定义几个变量，用于接收命令行的参数值
	var user string
	var pwd string
	var host string
	var port int

	//&user 就是接收用户命令行中输入的 -u 后面的参数值
	//"u" ,就是 -u 指定参数
	//"" , 默认值
	//"用户名,默认为空" 说明
	flag.StringVar(&user, "u", "", "用户名,默认为空")
	flag.StringVar(&pwd, "pwd", "", "密码,默认为空")
	flag.StringVar(&host, "h", "localhost", "主机名,默认为localhost")
	flag.IntVar(&port, "port", 3306, "端口号，默认为3306")
	//这里有一个非常重要的操作,转换， 必须调用该方法
	flag.Parse()

	//输出结果
	fmt.Printf("user=%v pwd=%v host=%v port=%v", 
		user, pwd, host, port)

}

14.7 JSON基本介绍

【点击观看视频】JSon介绍和应用场景

• 概述

JSON(JavaScript Object Notation)是一种轻量级的数据交换格式。易于人阅读和编写。同时也易于机器解析和生成key-val

JSON是在2001年开始推广使用的数据格式，目前已经成为主流的数据格式。

JSON易于机器解析和生成，并有效地提升网络传输效率，通常程序在网络传输时先将数据（结构体、map等）序列化成json字符串，到接收方得到json字符串时，再反序列化恢复成原来的数据类型（结构体、map等）。这种方式已然成为各个语言的标准。

• 应用场景(示意图)

14.8 JSON数据格式说明

14.9 JSON数据在线解析

【点击观看视频】JSon格式和在线解析

https://www.json.cn/ (opens new window) 网站可以验证一个json格式的数据是否正确。尤其是在我们编写比较复杂的 json格式数据时，很有用。

14.10 JSON的序列化

【点击观看视频】结构体 map 切片序列化

• 介绍

  json序列化是指，将有 key-valu e结构的数据类型(比如结构体、 map 、切片)序列化成json字符串的操作。

• 应用案例

  这里我们介绍一下结构体、 map 和切片的序列化，其它数据类型的序列化类似。

• 代码演示

package main
import (
	"fmt"
	"encoding/json"
)

//定义一个结构体
type Monster struct {
	Name string `json:"monster_name"` //反射机制
	Age int `json:"monster_age"`
	Birthday string //....
	Sal float64
	Skill string
}

func testStruct() {
	//演示
	monster := Monster{
		Name :"牛魔王",
		Age : 500 ,
		Birthday : "2011-11-11",
		Sal : 8000.0,
		Skill : "牛魔拳",
	}

	//将monster 序列化
	data, err := json.Marshal(&monster) //..
	if err != nil {
		fmt.Printf("序列号错误 err=%v\n", err)
	}
	//输出序列化后的结果
	fmt.Printf("monster序列化后=%v\n", string(data))

}

//将map进行序列化
func testMap() {
	//定义一个map
	var a map[string]interface{}
	//使用map,需要make
	a = make(map[string]interface{})
	a["name"] = "红孩儿"
	a["age"] = 30
	a["address"] = "洪崖洞"

	//将a这个map进行序列化
	//将monster 序列化
	data, err := json.Marshal(a)
	if err != nil {
		fmt.Printf("序列化错误 err=%v\n", err)
	}
	//输出序列化后的结果
	fmt.Printf("a map 序列化后=%v\n", string(data))

}

//演示对切片进行序列化, 我们这个切片 []map[string]interface{}
func testSlice() {
	var slice []map[string]interface{}
	var m1 map[string]interface{}
	//使用map前，需要先make
	m1 = make(map[string]interface{})
	m1["name"] = "jack"
	m1["age"] = "7"
	m1["address"] = "北京"
	slice = append(slice, m1)

	var m2 map[string]interface{}
	//使用map前，需要先make
	m2 = make(map[string]interface{})
	m2["name"] = "tom"
	m2["age"] = "20"
	m2["address"] = [2]string{"墨西哥","夏威夷"}
	slice = append(slice, m2)

	//将切片进行序列化操作
	data, err := json.Marshal(slice)
	if err != nil {
		fmt.Printf("序列化错误 err=%v\n", err)
	}
	//输出序列化后的结果
	fmt.Printf("slice 序列化后=%v\n", string(data))
	
}

//对基本数据类型序列化，对基本数据类型进行序列化意义不大
func testFloat64() {
	var num1 float64 = 2345.67

	//对num1进行序列化
	data, err := json.Marshal(num1)
	if err != nil {
		fmt.Printf("序列化错误 err=%v\n", err)
	}
	//输出序列化后的结果
	fmt.Printf("num1 序列化后=%v\n", string(data))
}

func main() {
	//演示将结构体, map , 切片进行序列号
	testStruct()
	testMap()
	testSlice()//演示对切片的序列化
	testFloat64()//演示对基本数据类型的序列化
}

• 注意事项

【点击观看视频】序列化struct时 tag使用

对于结构体的序列化，如果我们希望序列化后的key的名字，又我们自己重新制定，那么可以给struct指定一个tag标签.

//定义一个结构体
type Monster struct {
	Name string `json:"monster_name"` //反射机制
	Age int `json:"monster_age"`
	Birthday string //....
	Sal float64
	Skill string
}

序列化后：

{" monster_name ":"牛魔王"," monster_age ": 500 ,"Birthday":" 2011 - 11 - 11 ","Sal": 8000 ,"Skill":"牛魔拳"}

14.11 JSON的反序列化

【点击观看视频】反序列化介绍和应用实例

• 基本介绍

  json反序列化是指，将json字符串反序列化成对应的数据类型(比如结构体、map、切片)的操作

• 应用案例

  这里我们介绍一下将json字符串反序列化成结构体、map和切片

package main
import (
	"fmt"
	"encoding/json"
)

//定义一个结构体
type Monster struct {
	Name string  
	Age int 
	Birthday string //....
	Sal float64
	Skill string
}


//演示将json字符串，反序列化成struct
func unmarshalStruct() {
	//说明str 在项目开发中，是通过网络传输获取到.. 或者是读取文件获取到
	str := "{\"Name\":\"牛魔王~~~\",\"Age\":500,\"Birthday\":\"2011-11-11\",\"Sal\":8000,\"Skill\":\"牛魔拳\"}"

	//定义一个Monster实例
	var monster Monster

	err := json.Unmarshal([]byte(str), &monster)
	if err != nil {
		fmt.Printf("unmarshal err=%v\n", err)
	}
	fmt.Printf("反序列化后 monster=%v monster.Name=%v \n", monster, monster.Name)

}
//将map进行序列化
func testMap() string {
	//定义一个map
	var a map[string]interface{}
	//使用map,需要make
	a = make(map[string]interface{})
	a["name"] = "红孩儿~~~~~~"
	a["age"] = 30
	a["address"] = "洪崖洞"

	//将a这个map进行序列化
	//将monster 序列化
	data, err := json.Marshal(a)
	if err != nil {
		fmt.Printf("序列化错误 err=%v\n", err)
	}
	//输出序列化后的结果
	//fmt.Printf("a map 序列化后=%v\n", string(data))
	return string(data)

}

//演示将json字符串，反序列化成map
func unmarshalMap() {
	//str := "{\"address\":\"洪崖洞\",\"age\":30,\"name\":\"红孩儿\"}"
	str := testMap()
	//定义一个map
	var a map[string]interface{} 

	//反序列化
	//注意：反序列化map,不需要make,因为make操作被封装到 Unmarshal函数
	err := json.Unmarshal([]byte(str), &a)
	if err != nil {
		fmt.Printf("unmarshal err=%v\n", err)
	}
	fmt.Printf("反序列化后 a=%v\n", a)

}

//演示将json字符串，反序列化成切片
func unmarshalSlice() {
	str := "[{\"address\":\"北京\",\"age\":\"7\",\"name\":\"jack\"}," + 
		"{\"address\":[\"墨西哥\",\"夏威夷\"],\"age\":\"20\",\"name\":\"tom\"}]"
	
	//定义一个slice
	var slice []map[string]interface{}
	//反序列化，不需要make,因为make操作被封装到 Unmarshal函数
	err := json.Unmarshal([]byte(str), &slice)
	if err != nil {
		fmt.Printf("unmarshal err=%v\n", err)
	}
	fmt.Printf("反序列化后 slice=%v\n", slice)
}

func main() {

	unmarshalStruct()
	unmarshalMap()
	unmarshalSlice()
}

• 对上面代码的小结说明

  1 ) 在反序列化一个json字符串时，要确保反序列化后的数据类型和原来序列化前的数据类型一致。

  2 ) 如果json字符串是通过程序获取到的，则不需要再对 “ 转义处理。