golang 之bytes.Buffer 写操作扩容解读

golang（go1.12.9） 的标准包bytes.Buffer，是一个简单的字节(byte) 缓冲buffer,
定义了一个默认的最小容量smallBufferSize = 64，实现了byte的读，写，清空等操作，
其中写操作稍微麻烦，需要考虑扩容的情形，下面主要分析一下buffer 扩容

首先，看一下buffer结构体的定义

type Buffer struct {
	buf      []byte // contents are the bytes buf[off : len(buf)]
	off      int    // read at &buf[off], write at &buf[len(buf)]
	lastRead readOp // last read operation, so that Unread* can work correctly.
}

buf : byte 切片，用来存储实际的数据，
off： 即offset 读操作的偏移地址
lastRead ： 记录上一次的读操作类型

由此可以得出:

• 读的偏移是在off，写的偏移是在L= buf[len(buf)] 处
• 缓冲的有效数据的偏移在[off , L)区间 ,因为我们每读出一段数据，就要修改off,要保证off是读操作的第一个位置索引

buffer 扩容的具体实现

• offset 是buffer 读偏移量
• 设 m = buffer 的长度，即未读取的数据的长度 m = L - offset
• L = buffer 底层slice的长度
• c = cap(buffer) 底层slice的容量

当向buffer写入长度为n数据时，可能需要调整buffer的容量

扩容原则：
当slice的数据长度小于容量一半时，不扩容，反之，则容量扩大为原来的2倍

• 1.如果 L + n < c 时，这时slice不需要扩容，(参考源码 tryGrowByReslice 函数)
  

• 2.当 L+n >= c 时, （参考源码 grow(n) 函数）需要分两种情况讨论

• 2.1 如果写入数据之后buffer的长度小于slice容量的一半时 ，也就是m+n < c/2 时，
  此时我们用copy移动一下buffer的数据，再更新读的偏移量即可

• 2.2 如果写入数据之后buffer的长度大于等于slice容量的一半时 ，也就是m+n >= c/2 时，此时需要两步
• 2.2.1.扩大原来slice 的容量
  如果只是简单地将容量由c扩容至2c ，
  此时m+n >= c/2 ，有可能出现m+n >c 的情形，由于m < 2c ,则必有m+n < 2c +n ,
  所以我们只要将容量扩容至n+2c 即可满足要求
• 2.2.2 用copy移动一下buffer的数据，再更新读的偏移量即可