歡迎來到 Golang 系列教程的第 36 篇。
在這一章我們將學習如何使用 Go 語言將數據寫到文件里面。並且還要學習如何同步的寫到文件里面。
這章教程包括如下幾個部分：
- 將字符串寫入文件
- 將字節寫入文件
- 將數據一行一行的寫入文件
- 追加到文件里
- 並發寫文件
請在本地運行所有本教程的程序，因為 playground 對文件的操作支持的並不好。
將字符串寫入文件
最常見的寫文件就是將字符串寫入文件。這個寫起來非常的簡單。這個包含以下幾個階段。
- 創建文件
- 將字符串寫入文件
我們將得到如下代碼。
package main import ( "fmt" "os" ) func main() { f, err := os.Create("test.txt") if err != nil { fmt.Println(err) return } l, err := f.WriteString("Hello World") if err != nil { fmt.Println(err) f.Close() return } fmt.Println(l, "bytes written successfully") err = f.Close() if err != nil { fmt.Println(err) return } } 在第 9 行使用 create 創建一個名字為 test.txt 的文件。如果這個文件已經存在，那么 create 函數將截斷這個文件。該函數返回一個文件描述符。
在第 14 行，我們使用 WriteString 將字符串 Hello World 寫入到文件里面。這個方法將返回相應寫入的字節數，如果有錯誤則返回錯誤。
最后，在第 21 行我們將文件關閉。
上面程序將打印：
11 bytes written successfully
運行完成之后你會在程序運行的目錄下發現創建了一個 test.txt 的文件。如果你使用文本編輯器打開這個文件，你可以看到文件里面有一個 Hello World 的字符串。
將字節寫入文件
將字節寫入文件和寫入字符串非常的類似。我們將使用 Write 方法將字節寫入到文件。下面的程序將一個字節的切片寫入文件。
package main import ( "fmt" "os" ) func main() { f, err := os.Create("/home/naveen/bytes") if err != nil { fmt.Println(err) return } d2 := []byte{104, 101, 108, 108, 111, 32, 119, 111, 114, 108, 100} n2, err := f.Write(d2) if err != nil { fmt.Println(err) f.Close() return } fmt.Println(n2, "bytes written successfully") err = f.Close() if err != nil { fmt.Println(err) return } } 在上面的程序中，第 15 行使用了 Write 方法將字節切片寫入到 bytes 這個文件里。這個文本在目錄 /home/naveen 里面。你也可以將這個目錄換成其他的目錄。剩余的程序自帶解釋。如果執行成功，這個程序將打印 11 bytes written successfully。並且創建一個 bytes 的文件。打開文件，你會發現該文件包含了文本 hello bytes。
將字符串一行一行的寫入文件
另外一個常用的操作就是將字符串一行一行的寫入到文件。這一部分我們將寫一個程序，該程序創建並寫入如下內容到文件里。
Welcome to the world of Go.
Go is a compiled language.
It is easy to learn Go.
讓我們看下面的代碼：
package main import ( "fmt" "os" ) func main() { f, err := os.Create("lines") if err != nil { fmt.Println(err) f.Close() return } d := []string{"Welcome to the world of Go1.", "Go is a compiled language.", "It is easy to learn Go."} for _, v := range d { fmt.Fprintln(f, v) if err != nil { fmt.Println(err) return } } err = f.Close() if err != nil { fmt.Println(err) return } fmt.Println("file written successfully") } 在上面程序的第 9 行，我們先創建一個名字叫做 lines 的文件。在第 17 行，我們用迭代並使用 for rang 循環這個數組，並使用 Fprintln Fprintln 函數 將 io.writer 做為參數，並且添加一個新的行，這個正是我們想要的。如果執行成功將打印 file written successfully，並且在當前目錄將創建一個 lines 的文件。lines 這個文件的內容如下所示：
Welcome to the world of Go1.
Go is a compiled language.
It is easy to learn Go.
追加到文件
這一部分我們將追加一行到上節創建的 lines 文件中。我們將追加 File handling is easy 到 lines 這個文件。
這個文件將以追加和寫的方式打開。這些標志將通過 Open 方法實現。當文件以追加的方式打開，我們添加新的行到文件里。
package main import ( "fmt" "os" ) func main() { f, err := os.OpenFile("lines", os.O_APPEND|os.O_WRONLY, 0644) if err != nil { fmt.Println(err) return } newLine := "File handling is easy." _, err = fmt.Fprintln(f, newLine) if err != nil { fmt.Println(err) f.Close() return } err = f.Close() if err != nil { fmt.Println(err) return } fmt.Println("file appended successfully") } 在上面程序的第 9 行，我們以寫的方式打開文件並將一行添加到文件里。當成功打開文件之后，在程序第 15 行，我們添加一行到文件里。程序成功將打印 file appended successfully。運行程序，新的行就加到文件里面去了。
Welcome to the world of Go1.
Go is a compiled language.
It is easy to learn Go.
File handling is easy.
並發寫文件
當多個 goroutines 同時（並發）寫文件時，我們會遇到競爭條件(race condition)。因此，當發生同步寫的時候需要一個 channel 作為一致寫入的條件。
我們將寫一個程序，該程序創建 100 個 goroutinues。每個 goroutinue 將並發產生一個隨機數，屆時將有 100 個隨機數產生。這些隨機數將被寫入到文件里面。我們將用下面的方法解決這個問題 .
- 創建一個 channel 用來讀和寫這個隨機數。
- 創建 100 個生產者 goroutine。每個 goroutine 將產生隨機數並將隨機數寫入到 channel 里。
- 創建一個消費者 goroutine 用來從 channel 讀取隨機數並將它寫入文件。這樣的話我們就只有一個 goroutinue 向文件中寫數據，從而避免競爭條件。
- 一旦完成則關閉文件。
我們開始寫產生隨機數的 produce 函數：
func produce(data chan int, wg *sync.WaitGroup) { n := rand.Intn(999) data <- n wg.Done() } 上面的方法產生隨機數並且將 data 寫入到 channel 中，之后通過調用 waitGroup 的 Done 方法來通知任務已經完成。
讓我們看看將數據寫到文件的函數：
func consume(data chan int, done chan bool) { f, err := os.Create("concurrent") if err != nil { fmt.Println(err) return } for d := range data { _, err = fmt.Fprintln(f, d) if err != nil { fmt.Println(err) f.Close() done <- false return } } err = f.Close() if err != nil { fmt.Println(err) done <- false return } done <- true } 這個 consume 的函數創建了一個名為 concurrent 的文件。然后從 channel 中讀取隨機數並且寫到文件中。一旦讀取完成並且將隨機數寫入文件后，通過往 done 這個 cahnnel 中寫入 true 來通知任務已完成。
下面我們寫 main 函數，並完成這個程序。下面是我提供的完整程序：
package main import ( "fmt" "math/rand" "os" "sync" ) func produce(data chan int, wg *sync.WaitGroup) { n := rand.Intn(999) data <- n wg.Done() } func consume(data chan int, done chan bool) { f, err := os.Create("concurrent") if err != nil { fmt.Println(err) return } for d := range data { _, err = fmt.Fprintln(f, d) if err != nil { fmt.Println(err) f.Close() done <- false return } } err = f.Close() if err != nil { fmt.Println(err) done <- false return } done <- true } func main() { data := make(chan int) done := make(chan bool) wg := sync.WaitGroup{} for i := 0; i < 100; i++ { wg.Add(1) go produce(data, &wg) } go consume(data, done) go func() { wg.Wait() close(data) }() d := <-done if d == true { fmt.Println("File written successfully") } else { fmt.Println("File writing failed") } } main 函數在第 41 行創建寫入和讀取數據的 channel，在第 42 行創建 done 這個 channel，此 channel 用於消費者 goroutinue 完成任務之后通知 main 函數。第 43 行創建 Waitgroup 的實例 wg，用於等待所有生產隨機數的 goroutine 完成任務。
在第 44 行使用 for 循環創建 100 個 goroutines。在第 49 行調用 waitgroup 的 wait() 方法等待所有的 goroutines 完成隨機數的生成。然后關閉 channel。當 channel 關閉時，消費者 consume goroutine 已經將所有的隨機數寫入文件，在第 37 行 將 true 寫入 done 這個 channel 中，這個時候 main 函數解除阻塞並且打印 File written successfully。
現在你可以用任何的文本編輯器打開文件 concurrent，可以看到 100 個隨機數已經寫入 
本教程到此結束。希望你能喜歡，祝你愉快。