io.LimitedReader 提供了一個有限的讀取功能，能夠手動設定最多從資料來源最多讀取的位元組數。本文我們將從 io.LimitedReader 的基本定義出發，講述其基本使用和實現原理，其次，再簡單講述下具體的使用場景，基於此來完成對io.LimitedReader 的介紹。
io.LimitedReader 是Go語言提供的一個Reader型別，其包裝了了一個io.Reader 介面，提供了一種有限的讀取功能。io.LimitedReader的基本定義如下:
type LimitedReader struct {
R Reader // underlying reader
N int64 // max bytes remaining
}
func (l *LimitedReader) Read(p []byte) (n int, err error) {}
LimitedReader結構體中包含了兩個欄位，其中R 為底層Reader, 資料都是從Reader 當中讀取的，而 N 則代表了剩餘最多可以讀取的位元組數。同時也提供了一個Read 方法，通過該方法來實現對資料進行讀取，在讀取過程中 N 的值會不斷減小。
通過使用io.LimitedReader, 我們可以控制從底層讀取器讀取的位元組數，避免讀取到不應該讀取的資料，這個在某些場景下非常有用。
同時Go語言還提供了一個函數，能夠使用該函數，建立出一個io.LimitedReader 範例，函數定義如下:
func LimitReader(r Reader, n int64) Reader { return &LimitedReader{r, n} }
我們可以通過該函數建立出一個LimitedReader 範例，也能夠提升程式碼的可讀性。
下面我們展示如何使用io.LimitedReader 限制讀取的位元組數，程式碼範例如下:
package main
import (
"fmt"
"io"
"strings"
)
func main() {
// 建立一個字串作為底層讀取器
reader := strings.NewReader("Hello, World!")
// 建立一個LimitedReader，限制最多讀取5個位元組
limitReader := io.LimitReader(reader, 5)
// 使用LimitedReader進行讀取操作
buffer := make([]byte, 10)
n, err := limitReader.Read(buffer)
if err != nil && err != io.EOF {
fmt.Println("讀取錯誤:", err)
return
}
fmt.Println("讀取的位元組數:", n)
fmt.Println("讀取的內容:", string(buffer[:n]))
}
在上面範例中，我們使用字串建立了一個底層Reader，然後基於該底層Reader建立了一個io.LimitedReader，同時限制了最多讀取5個位元組。然後呼叫 limitReader 的 Read 方法讀取資料，此時將會讀取資料放到緩衝區當中，程式將讀取到的位元組數和內容列印出來。函數執行結果如下:
讀取的位元組數: 5
讀取的內容: Hello
這裡讀取到的位元組數為5，同時也只返回了前5個字元。通過這個範例，我們展示了使用io.LimitedReader 限制從底層資料來源讀取資料數的方法，其實只需要使用io.LimitedReader對源Reader 進行包裝，同時宣告最多讀取的位元組數即可。
在瞭解了io.LimitedReader的基本定義和使用後，下面我們來對io.LimitedReader的實現原理進行基本說明，通過了解其實現原理，能夠幫助我們更好得理解和使用io.LimitedReader。
io.LimitedReader 的實現比較簡單，我們直接看其程式碼的實現:
func (l *LimitedReader) Read(p []byte) (n int, err error) {
// N 代表剩餘可讀資料長度，如果小於等於0，此時直接返回EOF
if l.N <= 0 {
return 0, EOF
}
// 傳入切片長度 大於 N, 此時通過 p = p[0:l.N] 修改切片長度，保證切片長度不大於 N
if int64(len(p)) > l.N {
p = p[0:l.N]
}
// 呼叫Read方法讀取資料，Read方法最多讀取 len(p) 位元組的資料
n, err = l.R.Read(p)
// 修改 N 的值
l.N -= int64(n)
return
}
其實io.LimitedReader的實現還是比較簡單的，首先，它維護了一個剩餘可讀位元組數N，也就是LimitedReader 中的N 屬性，該值最開始是由使用者設定的，之後在不斷讀取的過程 N 不斷遞減，直到最後變小為0。
然後LimitedReader 中讀取資料，與其他Reader 一樣，需要使用者傳入一個位元組切片引數p ，為了避免讀取超過剩餘可讀位元組數 N 的位元組數，此時會比較len(p) 和 N 的值，如果切片長度大於N，此時會使用p = p[0:l.N] 修改切片的長度，通過這種方式，保證最多隻會讀取到N 位元組的資料。
當我們需要限制從資料來源讀取到的位元組數時，亦或者在某些場景下，我們只需要讀取資料的前幾個位元組或者特定長度的資料，此時使用io.LimitedReader 來實現比較簡單方便。
一個經典的例子，其實是net/http 庫解析HTTP請求時對io.LimitedReader的使用，通過其限制了讀取的位元組數。
當用戶端傳送HTTP請求時，可以設定頭部欄位 Content-Length 欄位的值，通過該欄位宣告請求體的長度，伺服器端就可以根據Content-Length 頭部欄位的值，確定請求體的長度。伺服器端在讀取請求體資料時，不能讀取超過Content-Length 長度的資料，因為後面的資料可能是下一個請求的資料，這裡通過io.LimitedReader 來確保不會讀取超出Content-Length 指定長度的位元組數是非常合適的，而當前net/http 庫的實現也確實如此。下面是其中設定請求體的相關程式碼:
// 根據不同的編碼型別來對 t.Body 進行設定
switch {
// 分塊編碼
case t.Chunked:
// 忽略
case realLength == 0:
t.Body = NoBody
// content-length 編碼方式
case realLength > 0:
t.Body = &body{src: io.LimitReader(r, realLength), closing: t.Close}
default:
// realLength < 0, i.e. "Content-Length" not mentioned in header
// 忽略
}
這裡realLength 便是通過Content-length 頭部欄位來獲取的，能夠取到值，此時便通過io.LimitedReader 來限制HTTP請求體資料的讀取。
後續執行真正的業務流程時，此時直接呼叫t.Body 中 Read 方法讀取資料即可，不需要操心讀取到下一個請求體的資料，非常方便。
io.LimitedReader 是Go語言標準庫提供的一個結構體型別，能夠限制從資料來源讀取到的位元組數。 我們先從io.LimitedReader的基本定義出發，之後通過一個簡單的範例，展示如何使用io.LimitedReader 來實現讀取資料數的限制。
接著我們講述了io.LimitedReader函數的實現原理，通過對這部分內容的講述，加深了我們對其的理解。最後我們簡單講述了io.LimitedReader 的使用場景，當我們需要限制從資料來源讀取到的位元組數時，亦或者在某些場景下，我們只需要讀取資料的前幾個位元組或者特定長度的資料時，使用io.LimitedReader 是非常合適的。
基於此，完成了對io.LimitedReader 的介紹，希望對你有所幫助。