在 Go 中如何将 [][]byte 转为 io.Reader ？-51CTO.COM

起因：在春节前的某一天，我在 ekit 项目的交流群里看到大明老师发了这样一条消息：

各位大佬，问个小问题，有咩有谁用过 [][]byte 转为 io.Reader 的东西？我以前搞过一次，但是我忘了是我手搓了一个实现，还是用的开源的，还是SDK 自带的。

并且大明老师还为此开了一个 issue。

看到这条消息，我想起了我在对 Go 还不太熟悉时，曾写过一个 io.MultiReader 的实现（当时写完了我才知道原来 Go 中自带了 io.MultiReader），想必应该有相似之处，于是就尝试写了一个出来。

不过，当我写完时发现已经有人提交了代码，于是我就没把它当回事，也没有写测试代码进行测试，就放一边了。春节假期闲来无事，我忽然想起来这件事，就看了下对应的 pr，发现提交 pr 的作者和我的实现思路不太一样。不过，虽然这个功能很小，既然我也实现了，就补齐下单元测试，发出来供参考，顺便写（水）一篇文章 :)。

思路设计

首先我设计了如下结构体：

type MultiBytes struct {
 data  [][]byte // 存储数据的嵌套切片
 index int      // 当前读/写到的外层切片索引，data[index]
 pos   int      // 当前读/写到的切片所处理到的位置下标，data[index][pos]
}

有了这个结构体，那么就可以设计 MultiBytes 的整体实现思路了。

首先，我们需要一个构造函数 NewMultiBytes 来创建 MultiBytes 对象。其次，则要实现 io.Reader 接口。最后，我们也可以顺便实现一下 io.Write 接口。

MultiBytes 支持的函数和方法设计如下：

type MultiBytes
    func NewMultiBytes(data [][]byte) *MultiBytes
    func (b *MultiBytes) Read(p []byte) (int, error)
    func (b *MultiBytes) Write(p []byte) (int, error)

基于此，我为每个方法画了一个流程图，你可以参考下：

图片

流程图中包含了每个方法内部的主体逻辑。

代码实现

既然有了结构体和方法签名，那么就可以依次实现所有方法了。

首先是构造函数 NewMultiBytes 的实现：

https://github.com/jianghushinian/blog-go-example/blob/main/iox/multi_bytes.go

// NewMultiBytes 构造一个 MultiBytes
func NewMultiBytes(data [][]byte) *MultiBytes {
 return &MultiBytes{
  data: data,
 }
}

这没什么好说的，就是根据给定的 data 初始化了一个 *MultiBytes 对象，index 和 pod 都为默认值 0。

接着是 Read 方法的实现：

// Read 实现 io.Reader 接口，从 data 中读取数据到 p
func (b *MultiBytes) Read(p []byte) (int, error) {
 // 如果 p 是空的，直接返回
 if len(p) == 0 {
   return 0, nil
 }

 // 所有数据都已读完
 if b.index >= len(b.data) {
   return 0, io.EOF
 }

 n := 0// 记录已读取的字节数

 for n < len(p) {
   // 如果当前切片已经读完，则切换到下一个切片
   if b.pos >= len(b.data[b.index]) {
     b.index++
     b.pos = 0
     // 如果所有切片都已读完，退出循环
     if b.index >= len(b.data) {
       break
     }
   }

  // 从当前切片读取数据
  bytes := b.data[b.index]
  cnt := copy(p[n:], bytes[b.pos:])
  b.pos += cnt
  n += cnt
 }

 // 未读取到数据且已经读到结尾
 if n == 0 {
   return 0, io.EOF
 }

 return n, nil
}

Read 方法就是按照流程图中的整体脉络实现的。需要强调的一点是，程序最后还有一个 if n == 0 的判断，如果成立，返回 io.EOF。这是为了处理 data 中嵌套的内部切片为空的情况，比如当 data 值为 [][]byte{[]byte{}} 这种情况时，程序就会走到这个分支。

然后是 Write 方法的实现：

// Write 实现 io.Writer 接口，将数据追加到 data 中
func (b *MultiBytes) Write(p []byte) (int, error) {
 // 如果 p 是空的，直接返回
 if len(p) == 0 {
  return 0, nil
 }

 // 创建副本以避免外部修改影响数据
 clone := make([]byte, len(p))
 copy(clone, p)
 b.data = append(b.data, clone)
 return len(p), nil
}

值得注意的是，在 Write 方法实现中，对 p 进行了拷贝，生成新的副本，目的是防止用户在调用 Write(p) 以后，随意修改 p 的值而影响 MultiBytes 对象内部的 data。

最后，如果你不嫌麻烦，还可以增加如下两行代码，以检查 MultiBytes 是否实现了 io.Reader 和 io.Write 接口：

var _ io.Reader = (*MultiBytes)(nil)
var _ io.Writer = (*MultiBytes)(nil)

至此，能够将 [][]byte 转为 io.Reader 的 MultiBytes 实现完成。

我们可以简单测试一下效果。

示例代码：

https://github.com/jianghushinian/blog-go-example/blob/main/iox/examples/multi_bytes.go

package main

import (
"fmt"

"github.com/jianghushinian/blog-go-example/iox"
)

func main() {
 mb := iox.NewMultiBytes([][]byte{[]byte("Hello, World!\n")})
 _, _ = mb.Write([]byte("你好，世界！"))
 p := make([]byte, 32)
 _, _ = mb.Read(p)
 fmt.Println(string(p))
}

执行示例代码，得到输出如下：

$ go run examples/multi_bytes.go
Hello, World!
你好，世界！

总结

本文带大家实现了一个能够将 [][]byte 转为 io.Reader 的 MultiBytes，代码逻辑并不复杂，不过一些细节还是需要注意。

你还可以点击这里 https://github.com/jianghushinian/blog-go-example/blob/main/iox/multi_bytes_test.go 查看更多的单元测试，如果你在使用过程中，发现任何 bug，欢迎交流。

本文示例源码我都放在了 GitHub 中，欢迎点击查看。

希望此文能对你有所启发。