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創(chuàng)新互聯(lián)GO教程:Go語言自定義數(shù)據(jù)文件

對一個程序非常普遍的需求包括維護內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為數(shù)據(jù)交換提供導入導出功能，也支持使用外部工具來處理數(shù)據(jù)。

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由于我們這里的關(guān)注重點是文件處理，因此我們純粹只關(guān)心如何從程序內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中讀取數(shù)據(jù)并將其寫入標準和自定義格式的文件中，以及如何從標準和自定義格式文件中讀取數(shù)據(jù)并寫入程序的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。

本節(jié)中，我們會為所有的例子使用相同的數(shù)據(jù)，以便直接比較不同的文件格式。所有的代碼都來自 invoicedate 程序（在 invoicedata 目錄中的 invoicedata.go > gob.go、inv.go、jsn.go、txt.go 和 xml.go 等文件中）。大家可以從我的網(wǎng)盤（鏈接: https://pan.baidu.com/s/1j22QfIScihrauVCVFV6MWw 提取碼: ajrk）下載相關(guān)的代碼。

該程序接受兩個文件名作為命令行參數(shù)，一個用于讀，另一個用于寫（它們必須是不同的文件）。程序從第一個文件中讀取數(shù)據(jù)（以其后綴所表示的任何格式），并將數(shù)據(jù)寫入第二個文件（也是以其后綴所表示的任何格式）。

由 invoicedata 程序創(chuàng)建的文件可跨平臺使用，也就是說，無論是什么格式，Windows 上創(chuàng)建的文件都可在 Mac OS X 以及 Linux 上讀取，反之亦然。Gzip 格式壓縮的文件（如 invoices.gob.gz）可以無縫讀寫。

這些數(shù)據(jù)由一個 []invoice 組成，也就是說，是一個保存了指向 Invoice 值的指針的切片。每一個發(fā)票數(shù)據(jù)都保存在一個 invoice 類型的值中，同時每一個發(fā)票數(shù)據(jù)都以 []*Item 的形式保存著 0 個或者多個項。

type Invoice struct {
    Id          int
    Customerld  int
    Raised      time.Time
    Due         time.Time
    Paid        bool
    Note        string
    Items       []*Item
}

type Item struct {
    Id       st ring
    Price    float64
    Quantity int
    Note     string
}

這兩個結(jié)構(gòu)體用于保存數(shù)據(jù)。下表給出了一些非正式的對比，展示了每種格式下讀寫相同的 50000 份隨機發(fā)票數(shù)據(jù)所需的時間，以及以該格式所存儲文件的大小。

計時按秒計，并向上舍入到最近的十分之一秒。我們應該把計時結(jié)果認為是無絕對單位的，因為不同硬件以及不同負載情況下該值都不盡相同。大小一欄以千字節(jié)（KB）算，該值在所有機器上應該都是相同的。

對于該數(shù)據(jù)集，雖然未壓縮文件的大小千差萬別，但壓縮文件的大小都驚人的相似。而代碼的函數(shù)不包括所有格式通用的代碼（例如，那些用于壓縮和解壓縮以及定義結(jié)構(gòu)體的代碼）。

表：各種格式的速度以及大小對比

后綴	讀取	寫入	大小(KiB)	讀/寫LOC	格式
.gob	0.3	0.2	7948	21 + 11 =32	Go二進制
.gob.gz	0.5	1.5	2589	21 + 11 =32	Go二進制
jsn	4.5	2.2	16283	32+17 = 49	JSON
.jsn.gz	4.5	3.4	2678	32+17 = 49	JSON
.xml	6.7	1.2	18917	45 + 30 = 75	XML
.xml.gz	6.9	2.7	2730	45 + 30 = 75	XML
..txt	1.9	1.0	12375	86 + 53 = 139	純文本（UTF-8）
.txt.gz	2.2	2.2	2514	86 + 53 = 139	純文本（UTF-8）
.inv	1.7	3.5	7250	128 + 87 = 215	自定義二進制
.inv.gz	1.6	2.6	2400	128 + 87 = 215	自定義二進制

這些讀寫時間和文件大小在我們的合理預期范圍內(nèi)，除了純文本格式的讀寫異?？熘?。這得益于 fmt 包優(yōu)秀的打印和掃描函數(shù)，以及我們設計的易于解析的自定義文本格式。

對于 JSON 和 XML 格式，我們只簡單地存儲了日期部分而非存儲默認的 time.Time 值（一個 ISO-8601 日期/時間字符串），通過犧牲一些速度和增加一些額外代碼稍微減小了文件的大小。

例如，如果讓JSON代碼自己來處理time.Time值，它能夠運行得更快，并且其代碼行數(shù)與 Go語言二進制編碼差不多。

對于二進制數(shù)據(jù)，Go語言的二進制格式是最便于使用的。它非?？烨覙O端緊湊，所需的代碼非常少，并且相對容易適應數(shù)據(jù)的變化。然而，如果我們使用的自定義類型不原生支持 gob 編碼，我們必須讓該類型滿足 gob.Encoder 和 gob. Decoder 接口，這樣會導致 gob 格式的讀寫相當?shù)寐?，并且文件大小也會膨脹?

對于可讀的數(shù)據(jù)，XML 可能是最好使用的格式，特別是作為一種數(shù)據(jù)交換格式時非常有用。與處理 JSON 格式相比，處理 XML 格式需要更多行代碼。這是因為 Go [沒有一個 xml.Marshaler 接口，也因為我們這里使用了并行的數(shù)據(jù)類型（XMLInvoice 和 XMLItem）來幫助映射 XML 數(shù)據(jù)和發(fā)票數(shù)據(jù)（invoice 和 Item）。

使用 XML 作為外部存儲格式的應用程序可能不需要并行的數(shù)據(jù)類型或者也不需要 invoicedata 程序這樣的轉(zhuǎn)換，因此就有可能比 invoicedata 例子中所給出的更快，并且所需的代碼也更少。

除了讀寫速度和文件大小以及代碼行數(shù)之外，還有另一個問題值得考慮：格式的穩(wěn)健性。例如，如果我們?yōu)?Invoice 結(jié)構(gòu)體和 Item 結(jié)構(gòu)體添加了一個字段，那么就必須再改變文件的格式。我們的代碼適應讀寫新格式并繼續(xù)支持讀舊格式的難易程度如何？如果我們?yōu)槲募袷蕉x版本，這樣的變化就很容易被適應（會以本章一個練習的形式給岀），除了讓 JSON 格式同時適應讀寫新舊格式稍微復雜一點之外。

除了 Invoice 和 Item 結(jié)構(gòu)體之外，所有文件格式都共享以下常量：

const （
    fileType        = "INVOICES"        //用于純文本格式
    magicNumber     = 0xl25D            // 用于二進制格式
    fileVersion     = 100               //用于所有的格式
    dataFormat      = "2006-01-02"      //必須總是使用該日期
）

magicNumber 用于唯一標記發(fā)票文件。fileVersion 用于標記發(fā)票文件的版本，該標記便于之后修改程序來適應數(shù)據(jù)格式的改變。dataFormat 稍后介紹，它表示我們希望數(shù)據(jù)如何按照可讀的格式進行格式化。

同時，我們也創(chuàng)建了一對接口。

type InvoiceMarshaler interface {
    Marshallnvoices（writer io.Writer, invoices []*Invoice） error
}
type InvoiceUnmarshaler interface {
    Unmarshallnvoices(reader io.Reader) ([]*Invoice, error)
}

這樣做的目的是以統(tǒng)一的方式針對特定格式使用 reader 和 writer。例如，下列函數(shù)是 invoicedata 程序用來從一個打開的文件中讀取發(fā)票數(shù)據(jù)的。

func readinvoices(reader io.Reader, suffix string)([]*Invoice, error) {
    var unmarshaler InvoicesUnmarshaler
    switch suffix {
        case ".gobn:
            unmarshaler = GobMarshaler{}
        case H.inv":
            unmarshaler = InvMarshaler{}
        case ,f. jsn", H. jsonn:
            unmarshaler = JSONMarshaler{}
        case ".txt”：
            unmarshaler = TxtMarshaler{}
        case ".xml":
            unmarshaler = XMLMarshaler{}
    }
    if unmarshaler != nil {
        return unmarshaler.Unmarshallnvoices(reader)
    }
    return nil, fmt.Errorf("unrecognized input suffix: %s", suffix)
}

其中，reader 是任何能夠滿足 io.Reader 接口的值，例如，一個打開的文件 ( 其類型為 *os . File)> 一個 gzip 解碼器 ( 其類型為 *gzip. Reader) 或者一個 string. Readero 字符串 suffix 是文件的后綴名 ( 從 .gz 文件中解壓之后)。

在接下來的小節(jié)中我們將會看到 GobMarshaler 和 InvMarshaler 等自定義的類型，它們提供了 MarshmlTnvoices() 和 Unmarshallnvoices() 方法 (因此滿足 InvoicesMarshaler 和 InvoicesUnmarshaler 接口)。

文章題目：創(chuàng)新互聯(lián)GO教程:Go語言自定義數(shù)據(jù)文件
網(wǎng)頁URL：http://www.fisionsoft.com.cn/article/dposohh.html

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