前言

在 Go 語言中，Context 是一個(gè)非常重要的概念，它用于在不同的 goroutine 之間傳遞請(qǐng)求域的相關(guān)數(shù)據(jù)，并且可以用來控制 goroutine 的生命周期和取消操作。本文將深入探討 Go 語言中 Context 特性 和 Context 的高級(jí)使用方法。

基本用法

在 Go 語言中，Context 被定義為一個(gè)接口類型，它包含了三個(gè)方法：

# go version 1.18.10
type Context interface {
    Deadline() (deadline time.Time, ok bool)
    Done() <-chan struct{}
    Err() error
      Value(key any) any
}

• Deadline() 方法用于獲取 Context 的截止時(shí)間，
• Done() 方法用于返回一個(gè)只讀的 channel，用于通知當(dāng)前 Context 是否已經(jīng)被取消，
• Err() 方法用于獲取 Context 取消的原因，
• Value() 方法用于獲取 Context 中保存的鍵值對(duì)數(shù)據(jù)。

我們?nèi)粘＞帉懘a時(shí)，Context 對(duì)象會(huì)被被約定作為函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)傳遞，eg：

func users(ctx context.Context, request *Request) {
    // ... code
}

在函數(shù)中，可以通過 ctx 參數(shù)來獲取相關(guān)的 Context 數(shù)據(jù)，舉個(gè)超時(shí)的 eg：

deadline, ok := ctx.Deadline()
if ok && deadline.Before(time.Now()) {
    // 超時(shí)
    return
}

Context控制goroutine的生命周期

在 Go 語言中，goroutine 是一種非常常見的并發(fā)編程模型，而 Context 可以被用來控制 goroutine 的生命周期，從而避免出現(xiàn) goroutine 泄漏或者不必要的等待操作。

eg，看一下下方代碼：

func users(ctx context.Context, req *Request) {
    // 啟動(dòng)一個(gè) goroutine 來處理請(qǐng)求
    go func() {
        // 處理請(qǐng)求...
    }()
}

上面的代碼中，我們啟動(dòng)了一個(gè) goroutine 來處理請(qǐng)求，但是沒有任何方式來控制這個(gè) goroutine 的生命周期，如果這個(gè)請(qǐng)求被取消了，那么這個(gè) goroutine 就會(huì)一直存在，直到它完成為止。為了避免這種情況的發(fā)生，我們可以使用 Context 來控制 goroutine 的生命周期，eg：

func users(ctx context.Context, req *Request) {
    // 啟動(dòng)一個(gè) goroutine 來處理請(qǐng)求
    go func(ctx context.Context) {
        // 處理請(qǐng)求...
    }(ctx)
}

在上面的代碼中，我們將 Context 對(duì)象作為參數(shù)傳遞給了 goroutine 函數(shù)，這樣在請(qǐng)求被取消時(shí)，goroutine 就可以及時(shí)退出。

使用 WithValue() 傳遞數(shù)據(jù)

除了用于控制 goroutine 的生命周期，Context 還可以被用來在不同的 goroutine 之間傳遞請(qǐng)求域的相關(guān)數(shù)據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，我們可以使用 Context 的 WithValue() 方法，eg：

type key int
const (
    userKey key = iota
)
func users(ctx context.Context, req *Request) {
    // 從請(qǐng)求中獲取用戶信息
    user := req.GetUser
    // 將用戶信息保存到 Context 中
    ctx = context.WithValue(ctx, userKey, user)
    // 啟動(dòng)一個(gè) goroutine 來處理請(qǐng)求
    go func(ctx context.Context) {
        // 從 Context 中獲取用戶信息
        user := ctx.Value(userKey).(*User)
        // 處理請(qǐng)求...
    }(ctx)
}

在上面的代碼中，我們定義了一個(gè) key類型的常量 userKey，然后在 users()函數(shù)中將用戶信息保存到了 Context 中，并將 Context 對(duì)象傳遞給了 goroutine 函數(shù)。

在 goroutine 函數(shù)中，我們使用 ctx.Value()方法來獲取 Context 中保存的用戶信息。

注：

Context 中保存的鍵值對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)該是線程安全的，因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)在多個(gè) goroutine 中同時(shí)訪問。

使用 WithCancel() 取消操作

除了控制 goroutine 的生命周期和傳遞數(shù)據(jù)之外，Context 還可以被用來執(zhí)行取消操作。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，我們可以使用 Context 的 WithCancel()方法，eg：

func users(ctx context.Context, req *Request) {
    // 創(chuàng)建一個(gè)可以取消的 Context 對(duì)象
    ctx, cancel := context.WithCancel(ctx)
    // 啟動(dòng)一個(gè) goroutine 來處理請(qǐng)求
    go func(ctx context.Context) {
        // 等待請(qǐng)求完成或者被取消
        select {
        case <-time.After(time.Second):
            // 請(qǐng)求完成
            fmt.Println("Request finish")
        case <-ctx.Done():
            // 請(qǐng)求被取消
            fmt.Println("Request canceled")
        }
    }(ctx)
    // 等待一段時(shí)間后取消請(qǐng)求
    time.Sleep(time.Millisecond * 800)
    cancel()
}

在上面的代碼中，我們使用 WithCancel() 方法創(chuàng)建了一個(gè)可以取消的 Context 對(duì)象，并將取消操作封裝在了一個(gè) cancel() 函數(shù)中。然后我們啟動(dòng)了一個(gè) goroutine 函數(shù)，使用 select 語句等待請(qǐng)求完成或者被取消，最后在主函數(shù)中等待一段時(shí)間后調(diào)用 cancel() 函數(shù)來取消請(qǐng)求。

使用 WithDeadline() 設(shè)置截止時(shí)間

除了使用 WithCancel() 方法進(jìn)行取消操作之外，Context 還可以被用來設(shè)置截止時(shí)間，以便在超時(shí)的情況下取消請(qǐng)求。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，我們可以使用 Context 的 WithDeadline() 方法，eg：

func users(ctx context.Context, req *Request) {
    // 設(shè)置請(qǐng)求的截止時(shí)間為當(dāng)前時(shí)間加上 1 秒鐘
    ctx, cancel := context.WithDeadline(ctx, time.Now().Add(time.Second))
    // 啟動(dòng)一個(gè) goroutine 來處理請(qǐng)求
    go func(ctx context.Context) {
        // 等待請(qǐng)求完成或者超時(shí)
        select {
            case <-time.After(time.Millisecond * 500):
            // 請(qǐng)求完成
            fmt.Println("Request finish")
            case <-ctx.Done():
            // 請(qǐng)求超時(shí)或者被取消
            fmt.Println("Request canceled or timed out")
        }
    }(ctx)
    // 等待一段時(shí)間后取消請(qǐng)求
    time.Sleep(time.Millisecond * 1500)
    cancel()
}

在上面的代碼中，我們使用 WithDeadline() 方法設(shè)置了一個(gè)截止時(shí)間為當(dāng)前時(shí)間加上 1 秒鐘的 Context 對(duì)象，并將超時(shí)操作封裝在了一個(gè) cancel() 函數(shù)中。然后我們啟動(dòng)了一個(gè) goroutine 函數(shù)，使用 select 語句等待請(qǐng)求完成或者超時(shí)，最后在主函數(shù)中等待一段時(shí)間后調(diào)用 cancel() 函數(shù)來取消請(qǐng)求。

注：

在使用 WithDeadline() 方法設(shè)置截止時(shí)間的時(shí)候，如果截止時(shí)間已經(jīng)過期，則 Context 對(duì)象將被立即取消。

使用 WithTimeout() 設(shè)置超時(shí)時(shí)間

除了使用 WithDeadline() 方法進(jìn)行截止時(shí)間設(shè)置之外，Context 還可以被用來設(shè)置超時(shí)時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，我們可以使用 Context 的 WithTimeout() 方法，eg：

func users(ctx context.Context, req *Request) {
    // 設(shè)置請(qǐng)求的超時(shí)時(shí)間為 1 秒鐘
    ctx, cancel := context.WithTimeout(ctx, time.Second)
    // 啟動(dòng)一個(gè) goroutine 來處理請(qǐng)求
    go func(ctx context.Context) {
        // 等待請(qǐng)求完成或者超時(shí)
        select {
        case <-time.After(time.Millisecond * 500):
            // 請(qǐng)求完成
            fmt.Println("Request completed")
        case <-ctx.Done():
            // 請(qǐng)求超時(shí)或者被取消
            fmt.Println("Request canceled or timed out")
        }
    }(ctx)
    // 等待一段時(shí)間后取消請(qǐng)求
    time.Sleep(time.Millisecond * 1500)
    cancel()
}

在上面的代碼中，我們使用 WithTimeout() 方法設(shè)置了一個(gè)超時(shí)時(shí)間為 1 秒鐘的 Context 對(duì)象，并將超時(shí)操作封裝在了一個(gè) cancel() 函數(shù)中。然后我們啟動(dòng)了一個(gè) goroutine 函數(shù)，使用 select 語句等待請(qǐng)求完成或者超時(shí)，最后在主函數(shù)中等待一段時(shí)間后調(diào)用 cancel() 函數(shù)來取消請(qǐng)求。

注：

需要注意的是，在使用 WithTimeout() 方法設(shè)置超時(shí)時(shí)間的時(shí)候，如果超時(shí)時(shí)間已經(jīng)過期，則 Context 對(duì)象將被立即取消。

Context的傳遞

在一個(gè)應(yīng)用程序中，不同的 goroutine 可能需要共享同一個(gè) Context 對(duì)象。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，Context 對(duì)象可以通過函數(shù)調(diào)用或者網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)确绞竭M(jìn)行傳遞。

例如，我們可以在一個(gè)處理 HTTP 請(qǐng)求的函數(shù)中創(chuàng)建一個(gè) Context 對(duì)象，并將它作為參數(shù)傳遞給一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢函數(shù)，以便在查詢過程中使用這個(gè) Context 對(duì)象進(jìn)行取消操作。代碼 eg：

func users(ctx context.Context, req *Request) {
    // 在處理 HTTP 請(qǐng)求的函數(shù)中創(chuàng)建 Context 對(duì)象
    ctx, cancel := context.WithTimeout(ctx, time.Second)
    defer cancel()
    // 調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)查詢函數(shù)并傳遞 Context 對(duì)象
    result, err := findUserByName(ctx, req)
    if err != nil {
        // 處理查詢錯(cuò)誤...
    }
    // 處理查詢結(jié)果...
}
func findUserByName(ctx context.Context, req *Request) (*Result, error) {
    // 在數(shù)據(jù)庫(kù)查詢函數(shù)中使用傳遞的 Context 對(duì)象
    rows, err := db.QueryContext(ctx, "SELECT * FROM users WHERE name = ?", req.Name)
    if err != nil {
        // 處理查詢錯(cuò)誤...
      }
      defer rows.Close()
      // 處理查詢結(jié)果...
}

在上面的代碼中，我們?cè)谔幚?HTTP 請(qǐng)求的函數(shù)中創(chuàng)建了一個(gè) Context 對(duì)象，并將它作為參數(shù)傳遞給了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢函數(shù) findUserByName()。在 findUserByName() 函數(shù)中，我們使用傳遞的 Context 對(duì)象來調(diào)用 db.QueryContext() 方法進(jìn)行查詢操作。由于傳遞的 Context 對(duì)象可能會(huì)在查詢過程中被取消，因此我們需要在查詢完成后檢查查詢操作的錯(cuò)誤，以便進(jìn)行相應(yīng)的處理。

注：

在進(jìn)行 Context 的傳遞時(shí)，我們需要保證傳遞的 Context 對(duì)象是原始 Context 對(duì)象的子 Context，以便在需要取消操作時(shí)能夠同時(shí)取消所有相關(guān)的 goroutine。如果傳遞的 Context 對(duì)象不是原始 Context 對(duì)象的子 Context，則取消操作只會(huì)影響到當(dāng)前 goroutine，而無法取消其他相關(guān)的 goroutine。

總結(jié)

在 Go 語言中，Context 是一個(gè)非常重要的特性，包括其基本用法和一些高級(jí)用法。Context 可以用于管理 goroutine 的生命周期和取消操作，避免出現(xiàn)資源泄漏和死鎖等問題，同時(shí)也可以提高應(yīng)用程序的性能和可維護(hù)性。

在使用 Context 的時(shí)候，需要注意以下幾點(diǎn)：

• 在創(chuàng)建 goroutine 時(shí)，需要將原始 Context 對(duì)象作為參數(shù)傳遞給它。
• 在 goroutine 中，需要使用傳遞的 Context 對(duì)象來進(jìn)行取消操作，以便能夠及時(shí)釋放相關(guān)的資源。
• Context 的傳遞時(shí)，需要保證傳遞的 Context 對(duì)象是原始 Context 對(duì)象的子 Context，以便在需要取消操作時(shí)能夠同時(shí)取消所有相關(guān)的 goroutine。
• 在使用 WithCancel 和 WithTimeout 方法創(chuàng)建 Context 對(duì)象時(shí)，需要及時(shí)調(diào)用 cancel 函數(shù)，以便能夠及時(shí)釋放資源。
• 在一些場(chǎng)景下，可以使用 WithValue 方法將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到 Context 中，以便在不同的 goroutine 之間共享數(shù)據(jù)。

到此這篇關(guān)于Go語言基礎(chǔ)學(xué)習(xí)之Context的使用詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Go語言Context內(nèi)容請(qǐng)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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