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tar 是 Unix/Linux 系统中最常用的归档格式之一，Go 的 archive/tar 包提供了读写 tar 归档文件的能力。无论是备份数据、分发文件还是容器镜像构建，tar 格式都扮演着重要角色。本文将带你快速掌握 Go 中 tar 文件的处理方法。

1. tar 格式的基本概念

工作原理

tar（Tape Archive）文件像磁带一样线性存储多个文件。每个文件由两部分组成：

  1. 文件头（Header）：512 字节的元信息
  2. 文件内容：实际数据，按 512 字节对齐
import "archive/tar"

// tar.Header 的核心字段
type Header struct {
    Name     string    // 文件名
    Size     int64     // 文件大小
    Mode     int64     // 权限
    ModTime  time.Time // 修改时间
    Typeflag byte      // 文件类型
}

2. 创建 tar 归档

基本创建步骤

func createTar(output string, files []string) error {
    out, _ := os.Create(output)
    defer out.Close()
    
    tw := tar.NewWriter(out)
    defer tw.Close()
    
    for _, file := range files {
        addFile(tw, file)
    }
    return nil
}

3. 添加文件到归档

写入单个文件

func addFile(tw *tar.Writer, name string) error {
    file, _ := os.Open(name)
    defer file.Close()
    
    info, _ := file.Stat()
    header, _ := tar.FileInfoHeader(info, "")
    header.Name = name
    
    tw.WriteHeader(header)
    io.Copy(tw, file)
    return nil
}

4. 处理目录

递归添加目录

func addDir(tw *tar.Writer, dir string) error {
    return filepath.Walk(dir, func(path string, info os.FileInfo, err error) error {
        header, _ := tar.FileInfoHeader(info, "")
        header.Name = path
        tw.WriteHeader(header)
        
        if !info.IsDir() {
            file, _ := os.Open(path)
            io.Copy(tw, file)
            file.Close()
        }
        return nil
    })
}

5. 解压 tar 文件

基本解压流程

func extract(tarFile, dest string) error {
    file, _ := os.Open(tarFile)
    defer file.Close()
    
    tr := tar.NewReader(file)
    
    for {
        header, err := tr.Next()
        if err == io.EOF {
            break
        }
        
        target := filepath.Join(dest, header.Name)
        
        if header.Typeflag == tar.TypeDir {
            os.MkdirAll(target, 0755)
        } else {
            extractFile(tr, target)
        }
    }
    return nil
}

6. 安全解压

防止路径穿越

func extractFile(tr *tar.Reader, target string) error {
    // 防止 ../.. 攻击
    if strings.Contains(target, "..") {
        return fmt.Errorf("invalid path")
    }
    
    os.MkdirAll(filepath.Dir(target), 0755)
    out, _ := os.Create(target)
    defer out.Close()
    
    io.Copy(out, tr)
    return nil
}

7. 处理 tar.gz

配合 gzip 压缩

func createTarGz(output string, files []string) error {
    out, _ := os.Create(output)
    defer out.Close()
    
    gw := gzip.NewWriter(out)
    defer gw.Close()
    
    tw := tar.NewWriter(gw)
    defer tw.Close()
    
    // 添加文件...
    return nil
}

8. 流式处理

处理大文件避免内存溢出

func streamTar(src io.Reader) error {
    tr := tar.NewReader(src)
    
    for {
        header, err := tr.Next()
        if err == io.EOF {
            break
        }
        
        // tr 现在指向当前文件内容
        // 可以流式处理，不加载到内存
        processFile(header, tr)
    }
    return nil
}

9. 自定义文件属性

设置权限和时间

func customHeader(name string, data []byte) *tar.Header {
    return &tar.Header{
        Name:    name,
        Mode:    0644,
        Size:    int64(len(data)),
        ModTime: time.Now(),
        Typeflag: tar.TypeReg,
    }
}

10. 处理符号链接

创建和还原链接

// 添加符号链接
header := &tar.Header{
    Name:     "link",
    Linkname: "target",
    Typeflag: tar.TypeSymlink,
}
tw.WriteHeader(header)

// 解压时处理
if header.Typeflag == tar.TypeSymlink {
    os.Symlink(header.Linkname, target)
}

小结

archive/tar 包提供了完整的 tar 文件处理能力。记住核心要点：

  1. Writer/Reader 模式：创建用 Writer，读取用 Reader
  2. 流式处理：适合大文件，避免内存占用
  3. 安全检查：解压时防止路径穿越
  4. 压缩支持：配合 gzip/bzip2 实现压缩
  5. 元信息保留：可保持文件权限、时间戳

tar 格式虽然古老但依然强大，在容器镜像、备份系统等场景中广泛应用。掌握 archive/tar 包，让你的 Go 程序轻松处理各种归档需求。