以一個RPC的協(xié)議包來說，每個包有如下結(jié)構(gòu)
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重慶分公司
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type Packet struct {
TotalSize uint32
Magic [4]byte
Payload []byte
Checksum uint32
}其中TotalSize是整個包除去TotalSize后的字節(jié)數(shù)， Magic是一個固定長度的字串，Payload是包的實(shí)際內(nèi)容，包含業(yè)務(wù)邏輯的數(shù)據(jù)。
Checksum是對Magic和Payload的adler32校驗和。
我們使用一個原型為func EncodePacket(w io.Writer, payload []byte) error的函數(shù)來把數(shù)據(jù)打包，結(jié)合encoding/binary （https://godoc.org/encoding/binary）我們很容易寫出第一版，演示需要，錯誤處理方面就簡化處理了。
var RPC_MAGIC = [4]byte{'p', 'y', 'x', 'i'}
func EncodePacket(w io.Writer, payload []byte) error {
// len(Magic) + len(Checksum) == 8
totalsize := uint32(len(payload) + 8)
// write total size
binary.Write(w, binary.BigEndian, totalsize)
// write magic bytes
binary.Write(w, binary.BigEndian, RPC_MAGIC)
// write payload
w.Write(payload)
// calculate checksum
var buf bytes.Buffer
buf.Write(RPC_MAGIC[:])
buf.Write(payload)
checksum := adler32.Checksum(buf.Bytes())
// write checksum
return binary.Write(w, binary.BigEndian, checksum)
}在上面的實(shí)現(xiàn)中，為了計算 checksum，我們使用了一個內(nèi)存 buffer 來緩存數(shù)據(jù)，最后把所有的數(shù)據(jù)一次性讀出來算 checksum，考慮到計算 checksum 是一個不斷 update 地過程，我們應(yīng)該有方法直接略過內(nèi)存 buffer 而計算 checksum。
查看 hash/adler32 (http://godoc.org/hash/adler32#New) 我們得知，我們可以構(gòu)造一個 Hash42 的對象，這個對象內(nèi)嵌了一個 Hash 的接口，這個接口的定義如下：
type Hash interface{
// Write (via the embedded io.Writer interface) adds more data to the running hash.
// It never returns an error.
io.Writer
// Sum appends the current hash to b and returns the resulting slice.
// It does not change the underlying hash state.
Sum(b []byte) []byte
// Reset resets the Hash to its initial state.
Reset()
// Size returns the number of bytes Sum will return.
Size() int
// BlockSize returns the hash's underlying block size.
// The Write method must be able to accept any amount
// of data, but it may operate more efficiently if all writes
// are a multiple of the block size.
BlockSize() int
}這是一個通用的計算hash的接口，標(biāo)準(zhǔn)庫里面所有計算hash的對象都實(shí)現(xiàn)了這個接口，比如 md5, crc32等。由于Hash實(shí)現(xiàn)了io.Writer接口，因此我們可以把所有要計算的數(shù)據(jù)像寫入文件一樣寫入到這個對象中，最后調(diào)用Sum(nil)就可以得到最終的hash的byte數(shù)組。利用這個思路，第二版可以這樣寫:
func EncodePacket2(w io.Writer, payload []byte) error {
// len(Magic) + len(Checksum) == 8
totalsize := uint32(len(RPC_MAGIC) + len(payload) + 4)
// write total size
binary.Write(w, binary.BigEndian, totalsize)
// write magic bytes
binary.Write(w, binary.BigEndian, RPC_MAGIC)
// write payload
w.Write(payload)
// calculate checksum
sum := adler32.New()
sum.Write(RPC_MAGIC[:])
sum.Write(payload)
checksum := sum.Sum32()
// write checksum
return binary.Write(w, binary.BigEndian, checksum)
}注意這次的變化，前面寫入TotalSize，Magic，Payload部分沒有變化，在計算checksum的時候去掉了bytes.Buffer，減少了一次內(nèi)存申請和拷貝。
考慮到sum和w都是io.Writer，利用神奇的 io.MultiWriter （https://godoc.org/io#MultiWriter），我們可以這樣寫：
func EncodePacket(w io.Writer, payload []byte) error {
// len(Magic) + len(Checksum) == 8
totalsize := uint32(len(RPC_MAGIC) + len(payload) + 4)
// write total size
binary.Write(w, binary.BigEndian, totalsize)
sum := adler32.New()
ww := io.MultiWriter(sum, w)
// write magic bytes
binary.Write(ww, binary.BigEndian, RPC_MAGIC)
// write payload
ww.Write(payload)
// calculate checksum
checksum := sum.Sum32()
// write checksum
return binary.Write(w, binary.BigEndian, checksum)
}注意MultiWriter的使用，我們把w和sum利用MultiWriter綁在了一起創(chuàng)建了一個新的Writer，向這個Writer里面寫入數(shù)據(jù)就同時向w和sum里面都寫入數(shù)據(jù)，這樣就完成了發(fā)送數(shù)據(jù)和計算checksum的同步進(jìn)行，而對于binary.Write來說沒有任何區(qū)別，因為它需要的是一個實(shí)現(xiàn)了Write方法的對象。
基于上面的思想，解碼也可以把接收數(shù)據(jù)和計算checksum一起進(jìn)行，完整代碼如下
func DecodePacket(r io.Reader) ([]byte, error) {
var totalsize uint32
err := binary.Read(r, binary.BigEndian, &totalsize)
if err != nil {
return nil, errors.Annotate(err, "read total size")
}
// at least len(magic) + len(checksum)
if totalsize < 8 {
return nil, errors.Errorf("bad packet. header:%d", totalsize)
}
sum := adler32.New()
rr := io.TeeReader(r, sum)
var magic [4]byte
err = binary.Read(rr, binary.BigEndian, &magic)
if err != nil {
return nil, errors.Annotate(err, "read magic")
}
if magic != RPC_MAGIC {
return nil, errors.Errorf("bad rpc magic:%v", magic)
}
payload := make([]byte, totalsize-8)
_, err = io.ReadFull(rr, payload)
if err != nil {
return nil, errors.Annotate(err, "read payload")
}
var checksum uint32
err = binary.Read(r, binary.BigEndian, &checksum)
if err != nil {
return nil, errors.Annotate(err, "read checksum")
}
if checksum != sum.Sum32() {
return nil, errors.Errorf("checkSum error, %d(calc) %d(remote)", sum.Sum32(), checksum)
}
return payload, nil
}上面代碼中，我們使用了 io.TeeReader （http://godoc.org/io#TeeReader），這個函數(shù)的原型為func TeeReader(r Reader, w Writer) Reader，它返回一個Reader，這個Reader是參數(shù)r的代理，讀取的數(shù)據(jù)還是來自r，不過同時把讀取的數(shù)據(jù)寫入到w里面。
Unix 下有一切皆文件的思想，Golang 把這個思想貫徹到更遠(yuǎn)，因為本質(zhì)上我們對文件的抽象就是一個可讀可寫的一個對象，也就是實(shí)現(xiàn)了io.Writer和io.Reader的對象我們都可以稱為文件，在上面的例子中無論是EncodePacket還是DecodePacket我們都沒有假定編碼后的數(shù)據(jù)是發(fā)送到 socket，還是從內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)解碼，因此我們可以這樣調(diào)用 EncodePacket :
conn, _ := net.Dial("tcp", "127.0.0.1:8000")
EncodePacket(conn, []byte("hello"))把數(shù)據(jù)直接發(fā)送到 socket，也可以這樣
conn, _ := net.Dial("tcp", "127.0.0.1:8000")
bufconn := bufio.NewWriter(conn)
EncodePacket(bufconn, []byte("hello"))對socket加上一個buffer來增加吞吐量，也可以這樣
conn, _ := net.Dial("tcp", "127.0.0.1:8000")
zip := zlib.NewWriter(conn)
bufconn := bufio.NewWriter(conn)
EncodePacket(bufconn, []byte("hello"))加上一個zip壓縮，還可以利用加上 crypto/aes 來個AES加密...
在這個時候，文件已經(jīng)不再局限于io，可以是一個內(nèi)存 buffer，也可以是一個計算hash的對象，甚至是一個計數(shù)器，流量限速器。Golang 靈活的接口機(jī)制為我們提供了無限可能。
我一直認(rèn)為一個好的語言一定有一個設(shè)計良好的標(biāo)準(zhǔn)庫，Golang的標(biāo)準(zhǔn)庫是作者們多年系統(tǒng)編程的沉淀，值得我們細(xì)細(xì)品味。
