Golang中ringbuffer的实现与应用场景详解

func (r *RingBuffer) Peek(readOffsetBack, n int) ([]byte, error)

func (r *RingBuffer) PeekBytes(readOffsetBack int, delim byte) ([]byte, error) 

func (r *RingBuffer) AddReadPosition(n int) 

type RingBuffer struct {  
   buf             []byte  
   reader          io.Reader  
   r               int // 标记下次读取开始的位置  
   unReadSize      int // 缓冲区中未读数据大小  
}

writePos = (r + unReadSize) % len(buf)

r = (r + n)% len(buf)

func (r *RingBuffer) Peek(readOffsetBack, n int) ([]byte, error) { 
   // 由于目前实现的ringBuffer还不具备自动扩容，所以不支持读取的字节数大于缓冲区的长度
   if n > len(r.buf) {  
      return nil, fmt.Errorf("the unReadSize is over range the buffer len")  
   }  
peek:  
   if n <= r.UnReadSize()-readOffsetBack {  
      // 说明缓冲区中的未读字节数有足够长的n个字节，从buf缓冲区直接读取
      readPos := (r.r + readOffsetBack) % len(r.buf)  
      return r.dataByPos(readPos, (r.r+readOffsetBack+n-1)%len(r.buf)), nil  
   }  
   // 说明缓冲区中未读字节数不够n个字节那么长，还需要从reader里读取数据到缓冲区中
   err := r.fill()  
   if err != nil {  
      return nil, err  
   }  
   goto peek  
}

// dataByPos 返回索引值在start和end之间的数据，闭区间  
func (r *RingBuffer) dataByPos(start int, end int) []byte {  
   // 因为环形缓冲区原因，所以末位置索引值有可能小于开始位置索引  
   if end < start {  
      return append(r.buf[start:], r.buf[:end+1]...)  
   }  
   return r.buf[start : end+1]  
}

// 此时writePos 没有超过 len(buf)
writePos = (r + unReadSize)

 writePos := (r.r + r.unReadSize) % len(r.buf)  
 n := copy(r.buf[writePos:], buf[:readBytes])  

end := r.r + r.unReadSize + readBytes  
copy(r.buf[:end%len(r.buf)], buf[len(r.buf)-writePos:])  

func (r *RingBuffer) fill() error {  
   if r.unReadSize == len(r.buf) {  
      // 当未读数据填满buf后 ，就应该等待上层应用把未读数据读取一部分再来填充缓冲区
      return fmt.Errorf("the unReadSize is over range the buffer len")  
   }  
   // batchFetchBytes 为每次向reader里读取多少个字节，如果此时buf的剩余空间比batchFetchBytes小，则应该只向reader读取剩余空间的字节数
   readLen := int(math.Min(float64(r.batchFetchBytes), float64(len(r.buf)-r.unReadSize)))  
   buf := make([]byte, readLen)  
   readBytes, err := r.reader.Read(buf)  
   if readBytes > 0 {  
     // 查看读取readBytes个字节后，未读空间有没有超过buf末尾指针，如果超过了，在复制数据时需要特殊处理
      end := r.r + r.unReadSize + readBytes  
      if end < len(r.buf) {
        // 没有超过末尾指针，直接将数据copy到writePos后面  
         copy(r.buf[r.r+r.unReadSize:], buf[:readBytes])  
      } else {  
        // 超过了末尾指针，有两种情况,看下图分析
         writePos := (r.r + r.unReadSize) % len(r.buf)  
         n := copy(r.buf[writePos:], buf[:readBytes])  
         if n < readBytes {  
            copy(r.buf[:end%len(r.buf)], buf[len(r.buf)-writePos:])  
         }  
      }  
      r.unReadSize += readBytes  
      return nil  
   }  
   if err != nil {  
      return err  
   }  
   return nil  
}