1. 簡介

本文將介紹Go語言中實現(xiàn)請求的超時控制的方法，主要是通過timer和timerCtx來實現(xiàn)請求的超時控制。

但是在本文中，暫未展示在哪些場景下，timerCtx實現(xiàn)超時控制相對于timer實現(xiàn)的優(yōu)點，或者在哪些場景下，timer相對于timerCtx在哪些場景下使用更為合適，后續(xù)將會再進行描述。

2. 問題引入

當(dāng)使用Go語言進行網(wǎng)絡(luò)請求時，程序可能會因為請求處理時間過長而被卡住，無法繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)代碼。這種情況會導(dǎo)致程序性能下降，用戶體驗變差，甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)崩潰。特別是在高并發(fā)場景下，這種問題更加突出。

舉個例子，假設(shè)我們需要從一個遠程服務(wù)獲取一些數(shù)據(jù)，我們可以使用Go標(biāo)準(zhǔn)庫中的http包進行網(wǎng)絡(luò)請求。代碼可能類似于以下示例：

func makeRequest(url string) (string, error) {
    // 創(chuàng)建 http.Client 客戶端實例
    client := &http.Client{}
    // 創(chuàng)建請求
    req, err := http.NewRequest("GET", url, nil)
    if err != nil {
        return "", err
    }
    // 執(zhí)行請求
    resp, err := client.Do(req)
    if err != nil {
        return "", err
    }
    // 讀取響應(yīng)內(nèi)容
    defer resp.Body.Close()
    body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
    if err != nil {
        return "", err
    }
    return string(body), nil
}
func main() {
    url := "https://baidu.com"
    result, err := makeRequest(url)
    if err != nil {
        return
    }
}

這里定義了一個makeRequest函數(shù)，該函數(shù)使用http.Client客戶端發(fā)送HTTP請求并返回響應(yīng)體。

但是，如果請求響應(yīng)時間過長，程序就會一直等待直到請求超時或者響應(yīng)返回。如果是單個請求的情況下，這種等待可能不會對系統(tǒng)產(chǎn)生太大的影響。但是在高并發(fā)場景下，這種情況可能會導(dǎo)致系統(tǒng)性能大幅下降。

因此，我們需要一種方法來對請求進行超時處理，確保程序能夠及時響應(yīng)其他請求，而不是一直等待。

3. timer的實現(xiàn)方案

3.1 timer的基本介紹

Timer可以通過time.NewTimer()或time.AfterFunc()函數(shù)創(chuàng)建。NewTimer()函數(shù)創(chuàng)建一個Timer對象，該對象在指定的時間間隔后向一個通道發(fā)送一個當(dāng)前時間。AfterFunc()函數(shù)則會在指定的時間間隔后執(zhí)行一個函數(shù)。

通過timer，可以實現(xiàn)許多常見的任務(wù)，比如定期執(zhí)行某個操作、超時控制、任務(wù)調(diào)度等。同時，在Go語言中，timer還可以方便地取消或重置，能夠更加靈活地控制程序的運行。

所以，這里我們可以使用timer實現(xiàn)請求的超時控制，下面我們來看使用timer來實現(xiàn)超時控制的具體步驟。

3.2 timer實現(xiàn)超時控制

如果需要使用timer實現(xiàn)請求的超時控制，可以通過以下步驟來實現(xiàn)請求的超時處理，具體如下:

• 創(chuàng)建一個timer對象?？梢允褂?code>time.NewTimer()函數(shù)創(chuàng)建一個新的timer對象
• 啟動一個goroutine來執(zhí)行具體的業(yè)務(wù)邏輯
• 在select語句中處理超時事件。在select語句中，使用一個case來處理timer的超時事件
• 在需要控制超時的地方使用上述邏輯

下面是一個示例代碼，演示了如何使用timer實現(xiàn)超時控制：

package main
import (
    "fmt"
    "time"
)
func main() {
    // 1. 創(chuàng)建一個timer對象，等待5秒鐘
    timeout := time.NewTimer(5 * time.Second)
    ch := make(chan string, 1)
    go func() {
       // 2. 這里我們簡單模擬一個需要執(zhí)行10秒的操作
       time.Sleep(10 * time.Second)
       ch <- "hello world"
    }()
    // 3. 在select語句中處理超時事件 或者請求正常返回
    select {
    case <-timeout.C:
        // 執(zhí)行任務(wù)超時處理
       fmt.Println("操作超時")
       return
    case result := <-ch:
        // 執(zhí)行正常業(yè)務(wù)流程
       fmt.Println(result)
    }
    // 停止timer
    if !timeout.Stop() {
       <-timeout.C
    }
    // 操作執(zhí)行完成
    fmt.Println("操作執(zhí)行完成")
}

這里在主協(xié)程處通過NewTimer創(chuàng)建一個定時器，然后啟動一個協(xié)程對任務(wù)進行處理，當(dāng)處理完成后，通過channel告知其他協(xié)程。

在主協(xié)程中，通過select語句，對定時器timer和channel同時進行監(jiān)聽，當(dāng)任務(wù)執(zhí)行超時時，則執(zhí)行超時邏輯；如果任務(wù)在超時前完成，則執(zhí)行正常處理流程。

通過這種方式，實現(xiàn)了請求的超時處理。

3.3 對問題的解決

下面展示使用 timer 來實現(xiàn)對請求的超時處理，從而避免程序長期處于等待狀態(tài)，造成系統(tǒng)性能大幅下降。

func makeRequest(url string) (string, error) {
      // 具體的業(yè)務(wù)邏輯
}
func main() {
    url := "https://baidu.com"
    // 設(shè)置超時時間為5秒
    timeout := 5 * time.Second
    // 創(chuàng)建一個計時器，等待超時
    timer := time.NewTimer(timeout)
    // 創(chuàng)建一個 channel，用于接收請求的結(jié)果
    ch := make(chan string, 1)
    // 啟動協(xié)程執(zhí)行請求
    go func() {
        result, err := makeRequest(url)
        if err != nil {
            ch <- fmt.Sprintf("Error: %s", err.Error())
            return
        }
        ch <- result
    }()
    // 等待超時或者請求結(jié)果返回
    select {
    case result := <-ch:
        fmt.Println(result)
    case <-timer.C:
        fmt.Println("Request timed out")
    }
    // 請求完成后，停止定時器
    if !timer.Stop() {
        <-timer.C
    }
}

在這個示例中，我們使用 time 包創(chuàng)建一個計時器，等待超時。同時，我們還創(chuàng)建了一個 channel，用于接收請求的結(jié)果。然后我們啟動一個協(xié)程執(zhí)行請求，一旦請求返回，就會將結(jié)果發(fā)送到 channel 中。在主協(xié)程中，我們使用 select 語句等待超時或者請求結(jié)果返回。如果請求在超時之前返回，就會從 channel 中接收到結(jié)果并打印出來。如果請求超時，就會打印出相應(yīng)的錯誤信息。

從而實現(xiàn)了避免了處理某些場景請求時，避免系統(tǒng)進入長時間等待的問題的出現(xiàn)。

4.timetCtx的實現(xiàn)方案

雖然，timer和select實現(xiàn)超時控制的邏輯并不復(fù)雜，但是在某些場景下，使用timerCtx來實現(xiàn)超時控制，相對來說是更為簡單的，而且現(xiàn)有開源框架基本上也是通過該方式來實現(xiàn)的。所以接下來，我們來對timerCtx進行基本介紹，同時使用timerCtx來實現(xiàn)超時控制。

4.1 timerCtx的基本介紹

timerCtx是一種在Go語言中使用Context和Timer結(jié)合實現(xiàn)超時控制的方式。它是一個自定義的結(jié)構(gòu)體類型，用于封裝定時器和取消函數(shù)，并提供一種方便的方式來取消goroutine的執(zhí)行，從而避免出現(xiàn)goroutine泄露等問題。

4.2 timerCtx的基本使用方式

當(dāng)使用timetCtx實現(xiàn)超時控制，通常需要以下幾個步驟:

• 調(diào)用 context.WithTimeout() 方法，創(chuàng)建一個超時控制的子上下文。
• 啟動一個協(xié)程來執(zhí)行任務(wù)。
• 在主協(xié)程中，通過select語句調(diào)用 Done() 方法來判斷是否超時。如果 Done() 方法返回的 channel 被關(guān)閉，則意味著已經(jīng)超時，需要及時停止當(dāng)前任務(wù)并返回。
• 在函數(shù)返回時，調(diào)用取消函數(shù) cancel()，釋放占用的資源。

下面是一個示例代碼，演示了如何使用timerCtx實現(xiàn)超時控制：

package main
import (
    "context"
    "fmt"
    "time"
)
func main() {
    // 創(chuàng)建一個timerCtx，設(shè)置超時時間為3秒
    ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 3*time.Second)
    // 調(diào)用cancel函數(shù),釋放占用的資源  
    defer cancel()
    // 開啟一個協(xié)程執(zhí)行任務(wù)
    ch := make(chan string, 1)
    go func() {
        // 模擬任務(wù)執(zhí)行，休眠5秒
        time.Sleep(5 * time.Second)
        ch <- "hello world"
    }()
    // 在主協(xié)程中等待timerCtx超時或任務(wù)完成
    select {
    case <-ctx.Done():
        fmt.Println("timeout")
    case result := <-ch:
        fmt.Println(result)
    }
}

這里在主協(xié)程處通過context.WithTimeout創(chuàng)建一個timerCtx，然后啟動一個協(xié)程對任務(wù)進行處理，當(dāng)處理完成后，通過channel告知其他協(xié)程。

其次，對于timerCtx來說，調(diào)用Done方法將會返回一個channal,當(dāng)超時后，該channel將會自動被關(guān)閉，此時通過select，將能夠從該處于close狀態(tài)的channel中接收到數(shù)據(jù)。

因此，在主協(xié)程中，通過select語句，對這兩個channel同時進行監(jiān)聽，當(dāng)任務(wù)執(zhí)行超時時，則執(zhí)行超時邏輯；如果任務(wù)在超時前完成，則執(zhí)行正常處理流程。通過這種方式，實現(xiàn)了請求的超時處理。

4.3 對問題的解決

下面使用 context.WithTimeout 和 select 來實現(xiàn)請求的超時處理，通過這種方式，避免程序長期處于等待狀態(tài)，具體代碼實現(xiàn)如:

// 執(zhí)行具體的業(yè)務(wù)邏輯
func makeRequest(ctx context.Context, url string) (string, error) {}
func main() {
    url := "https://baidu.com"
    // 創(chuàng)建一個不帶超時的context
    ctx := context.Background()
    // 1. 創(chuàng)建一個帶超時的timerCtx
    timeout := 5 * time.Second
    timerCtx, cancel := context.WithTimeout(ctx, timeout)
    //5. 在函數(shù)返回時，調(diào)用取消函數(shù) cancel()，釋放占用的資源。
    defer cancel()
    // 創(chuàng)建一個 channel，用于接收請求的結(jié)果
    ch := make(chan string, 1)
    // 2. 將子上下文傳遞給需要進行超時控制的函數(shù), 啟動協(xié)程執(zhí)行請求
    go func() {
       result, err := makeRequest(ctx,url)
        if err != nil {
            ch <- fmt.Sprintf("Error: %s", err.Error())
            return
        }
        ch <- result
    }()
    // 函數(shù)可以通過調(diào)用 context.Context 對象的 Done() 方法來判斷是否超時。
    // 如果 Done() 方法返回的 channel 被關(guān)閉，則意味著已經(jīng)超時，需要及時停止當(dāng)前任務(wù)并返回。
    select {
    case result := <-ch:
        fmt.Println(result)
    case <-timerCtx.Done():
        fmt.Println("Request timed out")
    }
}

在這個例子中，我們使用 context.WithTimeout 創(chuàng)建一個帶有超時的 context 對象，設(shè)置超時時間為 5秒鐘。handleRequest來執(zhí)行對應(yīng)的任務(wù)，將timeCtx傳遞給handleRequest，如果沒有在對應(yīng)時間內(nèi)正常返回，此時任務(wù)會直接返回，不會無限期執(zhí)行下去。

在任務(wù)執(zhí)行過程中，通過select不斷檢查 ctx.Done() 方法的返回值，如果超時時間到了，ctx.Done() 的結(jié)果將變?yōu)橐粋€非 nil 的值，這時我們就可以在 select 語句中執(zhí)行超時處理的邏輯。

最后，在任務(wù)返回后，調(diào)用取消函數(shù) cancel()，釋放占用的資源。

從上面timer實現(xiàn)超時控制，或者是使用timerCtx的實現(xiàn)來看，其實二者區(qū)別并不大，但是事實上，現(xiàn)在任務(wù)的超時控制，基本上都是使用timerCtx實現(xiàn)的，并非使用timer來實現(xiàn)的，后續(xù)將會對其進行說明。

5. 總結(jié)

在這篇文章中，我們通過網(wǎng)絡(luò)請求這個常見的場景，描述其可能導(dǎo)致的問題，從而引出了請求的超時控制。同時，在Go語言中，可以同時通過timer和timerCtx來實現(xiàn)超時控制，在這篇文章中，主要的內(nèi)容，便是簡單介紹了如何通過timer和timerCtx來實現(xiàn)超時控制，希望對你有所幫助。

但是，在這篇文章中，并沒有介紹timerCtx或者timer的實現(xiàn)原理。同時，也暫未展示在哪些場景下，timerCtx實現(xiàn)超時控制相對于timer實現(xiàn)的優(yōu)點，或者在哪些場景下，timer相對于timerCtx在哪些場景下使用更為合適，這些內(nèi)容將會在后文進行描述。

到此這篇關(guān)于Go語言實現(xiàn)請求超時處理的方法總結(jié)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Go語言請求超時處理內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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