为什么要避免在 Go 中使用 ioutil.ReadAll？
ioutil.ReadAll 主要的避免作用是从一个 io.Reader 中读取所有数据，直到结尾。中使
在 GitHub 上搜索 ioutil.ReadAll，避免类型选择 Code，中使语言选择 Go，避免一共得到了 637307 条结果。中使
这说明 ioutil.ReadAll 还是避免挺受欢迎的，主要也是中使用起来确实方便。
但是避免当遇到大文件时，这个函数就会暴露出两个明显的中使缺点：
性能问题，文件越大，避免性能越差。中使
文件过大的避免话，可能直接撑爆内存，中使导致程序崩溃。避免
为什么会这样呢?这篇文章就通过源码来分析背后的原因，并试图给出更好的解决方案。
下面我们正式开始。
ioutil.ReadAll
首先，我们通过一个例子看一下 ioutil.ReadAll 的使用场景。比如说，使用 http.Client 发送 GET 请求，然后再读取返回内容：
func main() { res, err := http.Get("http://www.google.com/robots.txt") if err != nil { log.Fatal(err) } robots, err := io.ReadAll(res.Body) res.Body.Close() if err != nil { log.Fatal(err) } fmt.Printf("%s", robots) }http.Get() 返回的高防服务器数据，存储在 res.Body 中，通过 ioutil.ReadAll 将其读取出来。
表面上看这段代码没有什么问题，但仔细分析却并非如此。想要探究其背后的原因，就只能靠源码说话。
ioutil.ReadAll 的源码如下：
// src/io/ioutil/ioutil.go func ReadAll(r io.Reader) ([]byte, error) { return io.ReadAll(r) }Go 1.16 版本开始，直接调用 io.ReadAll() 函数，下面再看看 io.ReadAll() 的实现：
// src/io/io.go func ReadAll(r Reader) ([]byte, error) { // 创建一个 512 字节的 buf b := make([]byte, 0, 512) for { if len(b) == cap(b) { // 如果 buf 满了，则追加一个元素，使其重新分配内存 b = append(b, 0)[:len(b)] } // 读取内容到 buf n, err := r.Read(b[len(b):cap(b)]) b = b[:len(b)+n] // 遇到结尾或者报错则返回 if err != nil { if err == EOF { err = nil } return b, err } } }我给代码加上了必要的注释，这段代码的执行主要分三个步骤：
创建一个 512 字节的 buf; 不断读取内容到 buf，当 buf 满的时候，会追加一个元素，促使其重新分配内存; 直到结尾或报错，则返回;知道了执行步骤，但想要分析其性能问题，还需要了解 Go 切片的扩容策略，如下：
如果期望容量大于当前容量的两倍就会使用期望容量; 如果当前切片的长度小于 1024 就会将容量翻倍; 如果当前切片的长度大于 1024 就会每次增加 25% 的容量，源码库直到新容量大于期望容量;也就是说，如果待拷贝数据的容量小于 512 字节的话，性能不受影响。但如果超过 512 字节，就会开始切片扩容。数据量越大，扩容越频繁，性能受影响越大。
如果数据量足够大的话，内存可能就直接撑爆了，这样的话影响就大了。
那有更好的替换方案吗?当然是有的，我们接着往下看。
io.Copy
可以使用 io.Copy 函数来代替，源码定义如下：
src/io/io.go func Copy(dst Writer, src Reader) (written int64, err error) { return copyBuffer(dst, src, nil) }其功能是直接从 src 读取数据，并写入到 dst。
和 ioutil.ReadAll 最大的不同就是没有把所有数据一次性都取出来，而是不断读取，不断写入。
具体实现 Copy 的逻辑在 copyBuffer 函数中实现：
// src/io/io.go func copyBuffer(dst Writer, src Reader, buf []byte) (written int64, err error) { // 如果源实现了 WriteTo 方法，亿华云计算则直接调用 WriteTo if wt, ok := src.(WriterTo); ok { return wt.WriteTo(dst) } // 同样的，如果目标实现了 ReaderFrom 方法，则直接调用 ReaderFrom if rt, ok := dst.(ReaderFrom); ok { return rt.ReadFrom(src) } // 如果 buf 为空，则创建 32KB 的 buf 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) } // 循环读取数据并写入 for { nr, er := src.Read(buf) if nr > 0 { nw, ew := dst.Write(buf[0:nr]) if nw < 0 || nr < nw { nw = 0 if ew == nil { ew = errInvalidWrite } } 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 }此函数执行步骤如下：
如果源实现了 WriteTo 方法，则直接调用 WriteTo 方法;
同样的，如果目标实现了 ReaderFrom 方法，则直接调用 ReaderFrom 方法;
如果 buf 为空，则创建 32KB 的 buf;
最后就是循环 Read 和 Write;
对比之后就会发现，io.Copy 函数不会一次性读取全部数据，也不会频繁进行切片扩容，显然在数据量大时是更好的选择。
ioutil 其他函数
再看看 ioutil 包的其他函数：
func ReadDir(dirname string) ([]os.FileInfo, error) func ReadFile(filename string) ([]byte, error) func WriteFile(filename string, data []byte, perm os.FileMode) error func TempFile(dir, prefix string) (f *os.File, err error) func TempDir(dir, prefix string) (name string, err error) func NopCloser(r io.Reader) io.ReadCloser下面举例详细说明：
ReadDir
// ReadDir 读取指定目录中的所有目录和文件（不包括子目录）。 // 返回读取到的文件信息列表和遇到的错误，列表是经过排序的。 func ReadDir(dirname string) ([]os.FileInfo, error)举例：
package main import ( "fmt" "io/ioutil" ) func main() { dirName := "../" fileInfos, _ := ioutil.ReadDir(dirName) fmt.Println(len(fileInfos)) for i := 0; i < len(fileInfos); i++ { fmt.Printf("%T\n", fileInfos[i]) fmt.Println(i, fileInfos[i].Name(), fileInfos[i].IsDir()) } }ReadFile
// ReadFile 读取文件中的所有数据，返回读取的数据和遇到的错误 // 如果读取成功，则 err 返回 nil，而不是 EOF func ReadFile(filename string) ([]byte, error)举例：
package main import ( "fmt" "io/ioutil" "os" ) func main() { data, err := ioutil.ReadFile("./test.txt") if err != nil { fmt.Println("read error") os.Exit(1) } fmt.Println(string(data)) }WriteFile
// WriteFile 向文件中写入数据，写入前会清空文件。 // 如果文件不存在，则会以指定的权限创建该文件。 // 返回遇到的错误。 func WriteFile(filename string, data []byte, perm os.FileMode) error举例：
package main import ( "fmt" "io/ioutil" ) func main() { fileName := "./text.txt" s := "Hello AlwaysBeta" err := ioutil.WriteFile(fileName, []byte(s), 0777) fmt.Println(err) }TempFile
// TempFile 在 dir 目录中创建一个以 prefix 为前缀的临时文件，并将其以读 // 写模式打开。返回创建的文件对象和遇到的错误。 // 如果 dir 为空，则在默认的临时目录中创建文件（参见 os.TempDir），多次 // 调用会创建不同的临时文件，调用者可以通过 f.Name() 获取文件的完整路径。 // 调用本函数所创建的临时文件，应该由调用者自己删除。 func TempFile(dir, prefix string) (f *os.File, err error)举例：
package main import ( "fmt" "io/ioutil" "os" ) func main() { f, err := ioutil.TempFile("./", "Test") if err != nil { fmt.Println(err) } defer os.Remove(f.Name()) // 用完删除 fmt.Printf("%s\n", f.Name()) }TempDir
package main import ( "fmt" "io/ioutil" "os" ) func main() { dir, err := ioutil.TempDir("./", "Test") if err != nil { fmt.Println(err) } defer os.Remove(dir) // 用完删除 fmt.Printf("%s\n", dir) }NopCloser
// NopCloser 将 r 包装为一个 ReadCloser 类型，但 Close 方法不做任何事情。 func NopCloser(r io.Reader) io.ReadCloser这个函数的使用场景是这样的：
有时候我们需要传递一个 io.ReadCloser 的实例，而我们现在有一个 io.Reader 的实例，比如：strings.Reader。
这个时候 NopCloser 就派上用场了。它包装一个 io.Reader，返回一个 io.ReadCloser，相应的 Close 方法啥也不做，只是返回 nil。
举例：
package main import ( "fmt" "io/ioutil" "reflect" "strings" ) func main() { //返回 *strings.Reader reader := strings.NewReader("Hello AlwaysBeta") r := ioutil.NopCloser(reader) defer r.Close() fmt.Println(reflect.TypeOf(reader)) data, _ := ioutil.ReadAll(reader) fmt.Println(string(data)) }总结
ioutil 提供了几个很实用的工具函数，背后实现逻辑也并不复杂。
本篇文章从一个问题入手，重点研究了 ioutil.ReadAll 函数。主要原因是在小数据量的情况下，这个函数并没有什么问题，但当数据量大时，它就变成了一颗定时炸弹。有可能会影响程序的性能，甚至会导致程序崩溃。
接下来给出对应的解决方案，在数据量大的情况下，最好使用 io.Copy 函数。
文章最后继续介绍了 ioutil 的其他几个函数，并给出了程序示例。相关代码都会上传到 GitHub，需要的同学可以自行下载。
好了，本文就到这里吧。关注我，带你通过问题读 Go 源码。
源码地址：
https://github.com/yongxinz/gopher