go 文件原子写入不能仅靠 os.rename 一步到位，因其跨分区退化为复制删除、无“全旧或全新”中间态保证，且 windows 下 rename 可能因文件被占用失败；需同目录临时文件、随机后缀、权限继承、父目录预创建、错误重试及残留清理。
Go 文件原子写入为什么不能靠 os.Rename 一步到位
因为 os.Rename 在同分区下是原子的，但跨分区（比如 /tmp 和 /home 不在同一挂载点）会退化为复制+删除，失败时留下残缺副本。更关键的是：它不保证「旧文件内容不可见新内容」的中间态——如果进程在 rename 前崩溃，用户读到的就是旧文件；rename 后崩溃，用户读到的就是新文件；但没有机制让读者“要么全旧、要么全新”，尤其当多个 goroutine 并发读时。
实操建议：
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- 始终把临时文件写入与目标文件同目录（避免跨分区），用
filepath.Dir(targetPath)动态构造临时路径 - 临时文件名必须带随机后缀（如
fmt.Sprintf("%s.%s.tmp", base, randStr())），防止并发写冲突 - 写完后调用
os.Chmod(tmpPath, fi.Mode())复制原文件权限，否则 rename 后权限丢失
atomic.WriteFile 的坑：它不处理父目录不存在
标准库没提供 atomic.WriteFile，很多人自己封装或抄第三方实现，但常见错误是忽略 os.MkdirAll(filepath.Dir(path), 0755)。一旦目标路径含多层不存在目录（如 /var/log/app/config.json），直接写临时文件会失败，且错误信息是 "no such file or directory"，容易误判为磁盘满或权限问题。
实操建议：
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- 在创建临时文件前，先确保父目录存在：
os.MkdirAll(filepath.Dir(targetPath), 0755) - 不要复用全局
os.FileMode常量，从原文件os.Stat获取真实 mode，否则 umask 可能导致权限意外收紧 - 临时文件 open 时必须用
os.O_CREATE|os.O_WRONLY|os.O_EXCL，防止竞态下被其他进程覆盖
如何让“修改中”的文件对 reader 不可见
Linux/macOS 下，只要不 rename，临时文件就完全隔离；但 Windows 对已打开的文件加独占锁，如果 reader 正在读原文件，rename 会失败并报错 "The process cannot access the file because it is being used by another process"。这不是 Go 的 bug，是 NTFS 行为。
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实操建议：
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- reader 必须用
os.OpenFile(path, os.O_RDONLY, 0)而非os.ReadFile，后者内部会 close，但无法控制锁策略 - writer 写完后，用
os.Rename尝试替换；若失败且 error 是syscall.ERROR_SHARING_VIOLATION（Windows）或syscall.EBUSY（Linux overlayfs 场景），需 fallback 到「copy + chmod + chown + rename」并重试 2–3 次 - 永远不要依赖
time.Sleep等 reader 释放文件——它不可靠，且掩盖了设计缺陷
事务回滚：失败时删不掉临时文件怎么办
写临时文件中途 panic 或磁盘满，临时文件残留。下次再写可能因 O_EXCL 失败，但更危险的是：如果上一次残留的临时文件恰好和本次生成的随机名撞了（概率极低但非零），O_EXCL 会阻止写入，导致静默失败。
实操建议：
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- 启动时扫描目标目录下所有
*.tmp文件，用os.Chtimes检查是否超过 5 分钟未更新，超时则尝试os.Remove - 临时文件写入前，先
os.Stat检查是否存在，存在则os.Remove—— 注意要捕获os.IsNotExist错误并忽略 - 不要在 defer 中删临时文件：如果 write 过程 panic，defer 可能不执行；应写在 error 处理分支里，显式调用
真正难的不是写对逻辑，而是想清楚“谁在什么时候以什么方式读这个文件”。并发读写、跨平台、权限继承、目录结构动态变化——这些边界条件比原子 rename 本身更常出问题。
