Go语言context用法-CFANZ编程社区

2 context.Context引入

//上下文携带截止日期、取消信号和请求范围的值在API的界限。它的方法是安全的同时使用多个了goroutine。
type Context interface {
    // Done返回一个在上下文被取消或超时时关闭的通道。
    Done() <-chan struct{}

    // Err表示在Done通道关闭后为何取消此上下文。
    Err() error

    // Deadline返回上下文将被取消的时间(如果有的话)。
    Deadline() (deadline time.Time, ok bool)

    // Value返回与key相关的值，如果没有则返回nil。
    Value(key interface{}) interface{}
}

该Done方法返回一个通道，该通道作为代表运行的函数的取消信号Context：当通道关闭时，函数应该放弃它们的工作并返回。
该Err方法返回一个错误，指示Context取消的原因。
一个Context对于多个 goroutine 同时使用是安全的。代码可以将单个传递Context给任意数量的 goroutines 并取消它Context以向所有goroutine 发出信号。
该Deadline方法允许函数确定它们是否应该开始工作,还可以使用截止日期来设置 I/O 操作的超时时间。
Value允许一个Context携带请求范围的数据。该数据必须是安全的，以便多个 goroutine 同时使用。

3 context包的其他常用函数

3.1 context.Background和context.TODO

Background是任何Context树的根,它永远不会被取消:

//Background返回一个空的Context。 它永远不会取消，没有截止日期，没有价值。 Background通常用于main、init和tests，并作为传入请求的顶级上下文。  
func Background() Context

给一个函数方法传递Context的时候，不要传递nil，如果不知道传递什么，就使用context.TODO()

3.2 context.WithCancel和

WithCancelt返回派生的Context值，可以比父Context更快地取消。当请求处理程序返回时，通常会取消与传入请求关联的content。当使用多个副本时，WithCancel对于取消冗余请求也很有用。

// WithCancel返回一个父进程的副本，该父进程的Done通道被尽快关闭。 关闭Done或调用cancel。
func WithCancel(parent Context) (ctx Context, cancel CancelFunc)

// CancelFunc取消一个上下文。
type CancelFunc func()

示例：

package main

import (
   "context"
   "fmt"
)

func play(ctx context.Context) <-chan int {
   dist := make(chan int)
   n := 1
   //匿名函数 向dist中加入元素
   go func() {
      for {
         select {
         //ctx为空时将不会执行这个
         case <-ctx.Done():
            return // return结束该goroutine，防止泄露
            //向dist中加入元素
         case dist <- n:
            n++
         }
      }
   }()
   return dist
}
func main() {
   //返回空的context
   ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
   defer cancel() // 调用cancel
   for n := range play(ctx) {
      fmt.Println(n)
      if n == 5 {
         break
      }
   }
}

扩展：go中select的用法

select的用法与switch语言非常类似，由select开始一个新的选择块，每个选择条件由case语句来描述。
与switch语句相比， select有比较多的限制，其中最大的一条限制就是每个case语句里必须是一个IO操作，大致的结构如下：
```go
select {
   case <-chan1:
      // 如果chan1成功读到数据，则进行该case处理语句
   case chan2 <- 1:
      // 如果成功向chan2写入数据，则进行该case处理语句
   default:
      // 如果上面都没有成功，则进入default处理流程
}
```
在一个select语句中，Go语言会按顺序从头至尾评估每一个发送和接收的语句。
如果其中的任意一语句可以继续执行(即没有被阻塞)，那么就从那些可以执行的语句中任意选择一条来使用。
如果没有任意一条语句可以执行(即所有的通道都被阻塞)，那么有两种可能的情况：
- 如果给出了default语句，那么就会执行default语句，同时程序的执行会从select语句后的语句中恢复。
- 如果没有default语句，那么select语句将被阻塞，直到至少有一个通信可以进行下去。

3.3 context.WithTimeout

WithTimeout返回派生的Context值,WithTimeout用于设置请求到后端服务器的截止日期:

//WithTimeout返回一个父进程的副本，该父进程的Done通道被立即关闭的父母。关闭“完成”、调用“取消”或超时结束。新
//Context的Deadline是现在的更快+timeout和父的Deadline，如果任何。 如果计时器仍然在运行，则cancel函数释放它资源。
func WithTimeout(parent Context, timeout time.Duration) (Context, CancelFunc)
// CancelFunc取消一个上下文。
type CancelFunc func()

示例：

package main

import (
   "context"
   "fmt"
   "sync"
   "time"
)

var wg sync.WaitGroup

func worker(ctx context.Context) {
    LOOP:
   for {
      fmt.Println("db connecting ...")
      time.Sleep(time.Millisecond * 10) // 假设正常连接数据库耗时10毫秒
      select {
      case <-ctx.Done(): // 50毫秒后自动调用
         break LOOP
      default:
      }
   }
   fmt.Println("worker done!")
   wg.Done()
}

func main() {
   // 设置一个50毫秒的超时
   ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Millisecond*50)
   wg.Add(1)
   go worker(ctx)
   time.Sleep(time.Second * 5)
   cancel() // 通知子goroutine结束
   wg.Wait()
   fmt.Println("over")
}

执行结果：在这里插入图片描述

3.4 context.WithDeadline

func WithDeadline(parent Context, d time.Time) (Context, CancelFunc) {
   if parent == nil {
      panic("cannot create context from nil parent")
   }
   if cur, ok := parent.Deadline(); ok && cur.Before(d) {
      // 目前的期限已经比新的期限提前
      return WithCancel(parent)
   }
   c := &timerCtx{
      cancelCtx: newCancelCtx(parent),
      deadline:  d,
   }
   propagateCancel(parent, c)
   dur := time.Until(d)
   if dur <= 0 {
      c.cancel(true, DeadlineExceeded) // 截止日期已经过去了
      return c, func() { c.cancel(false, Canceled) }
   }
   c.mu.Lock()
   defer c.mu.Unlock()
   if c.err == nil {
      c.timer = time.AfterFunc(dur, func() {
         c.cancel(true, DeadlineExceeded)
      })
   }
   return c, func() { c.cancel(true, Canceled) }
}

示例：

package main

import (
   "context"
   "fmt"
   "time"
)

func main() {
   d := time.Now().Add(500 * time.Millisecond)
   ctx, cancel := context.WithDeadline(context.Background(), d)
   // 尽管ctx会过期，但在任何情况下调用它的cancel函数都是很好的实践。
   // 如果不这样做，可能会使上下文及其父类存活的时间超过必要的时间。
   defer cancel()
   select {
   case <-time.After(1 * time.Second):
      fmt.Println("over")
   case <-ctx.Done():
      fmt.Println(ctx.Err())
   }
}

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3.5 context.WithValue

WithValue提供了一种将请求范围的值与Context关联的方法 :

//WithValue返回父元素的副本，其Value方法返回val for key。
func WithValue(parent Context, key interface{}, val interface{}) Context

了解如何使用context包的最好方法是通过一个已工作的示例。

示例：

package main

import (
   "context"
   "fmt"
   "sync"
   "time"
)

type TraceCode string

var wg sync.WaitGroup

func worker(ctx context.Context) {
   key := TraceCode("KEY_CODE")
   traceCode, ok := ctx.Value(key).(string) // 在子goroutine中获取trace code
   if !ok {
      fmt.Println("invalid trace code")
   }
    LOOP:
   for {
      fmt.Printf("worker,code:%s\n", traceCode)
      time.Sleep(time.Millisecond * 10) // 假设正常连接数据库耗时10毫秒
      select {
      case <-ctx.Done(): // 50毫秒后自动调用
         break LOOP
      default:
      }
   }
   fmt.Println("worker is over!")
   wg.Done()
}

func main() {
   // 设置一个50毫秒的超时
   ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Millisecond*50)
   // 在系统的入口中设置trace code传递给后续启动的goroutine实现日志数据聚合
   ctx = context.WithValue(ctx, TraceCode("KEY_CODE"), "12512312234")
   wg.Add(1)
   go worker(ctx)
   time.Sleep(time.Second * 5)
   cancel() // 通知子goroutine结束
   wg.Wait()
   fmt.Println("over")
}

执行结果：在这里插入图片描述