快捷導(dǎo)航

淺析Go語(yǔ)言中的超時(shí)控制

更新時(shí)間：2023年10月09日 10:37:49 作者：林欣快滾去學(xué)習(xí)

日常開(kāi)發(fā)中我們大概率會(huì)遇到超時(shí)控制的場(chǎng)景,而一個(gè)良好的超時(shí)控制可以有效的避免一些問(wèn)題,所以本文就來(lái)和大家深入探討一下Go語(yǔ)言中的超時(shí)控制吧

前言

日常開(kāi)發(fā)中我們大概率會(huì)遇到超時(shí)控制的場(chǎng)景，比如一個(gè)批量耗時(shí)任務(wù)、網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求等；一個(gè)良好的超時(shí)控制可以有效的避免一些問(wèn)題（比如 goroutine 泄露、資源不釋放等）。

Timer

在 go 中實(shí)現(xiàn)超時(shí)控制的方法非常簡(jiǎn)單，首先第一種方案是 Time.After(d Duration)：

func main() {
	fmt.Println(time.Now())
	x := <-time.After(3 * time.Second)
	fmt.Println(x)
}

output:

2021-10-27 23:06:04.304596 +0800 CST m=+0.000085653
2021-10-27 23:06:07.306311 +0800 CST m=+3.001711390

time.After() 會(huì)返回一個(gè) Channel，該 Channel 會(huì)在延時(shí) d 段時(shí)間后寫(xiě)入數(shù)據(jù)。

有了這個(gè)特性就可以實(shí)現(xiàn)一些異步控制超時(shí)的場(chǎng)景：

func main() {
	ch := make(chan struct{}, 1)
	go func() {
		fmt.Println("do something...")
		time.Sleep(4*time.Second)
		ch<- struct{}{}
	}()
	select {
	case <-ch:
		fmt.Println("done")
	case <-time.After(3*time.Second):
		fmt.Println("timeout")
	}
}

這里假設(shè)有一個(gè) goroutine 在跑一個(gè)耗時(shí)任務(wù)，利用 select 有一個(gè) channel 獲取到數(shù)據(jù)便退出的特性，當(dāng) goroutine 沒(méi)有在有限時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)時(shí)，主 goroutine 便會(huì)退出，也就達(dá)到了超時(shí)的目的。

output:

do something...
timeout

timer.After 取消，同時(shí) Channel 發(fā)出消息，也可以關(guān)閉通道等通知方式。

注意 Channel 最好是有大小，防止阻塞 goroutine ，導(dǎo)致泄露。

Context

第二種方案是利用 context，go 的 context 功能強(qiáng)大；

利用 context.WithTimeout() 方法會(huì)返回一個(gè)具有超時(shí)功能的上下文。

ch := make(chan string)
	timeout, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 3*time.Second)
	defer cancel()
	go func() {
		time.Sleep(time.Second * 4)
		ch <- "done"
	}()
	select {
	case res := <-ch:
		fmt.Println(res)
	case <-timeout.Done():
		fmt.Println("timout", timeout.Err())
	}

同樣的用法，context 的 Done() 函數(shù)會(huì)返回一個(gè) channel，該 channel 會(huì)在當(dāng)前工作完成或者是上下文取消生效。

timout context deadline exceeded

通過(guò) timeout.Err() 也能知道當(dāng)前 context 關(guān)閉的原因。

goroutine 傳遞 context

使用 context 還有一個(gè)好處是，可以利用其天然在多個(gè) goroutine 中傳遞的特性，讓所有傳遞了該 context 的 goroutine 同時(shí)接收到取消通知，這點(diǎn)在多 go 中應(yīng)用非常廣泛。

func main() {
	total := 12
	var num int32
	log.Println("begin")
	ctx, cancelFunc := context.WithTimeout(context.Background(), 3*time.Second)
	for i := 0; i < total; i++ {
		go func() {
			//time.Sleep(3 * time.Second)
			atomic.AddInt32(&num, 1)
			if atomic.LoadInt32(&num) == 10 {
				cancelFunc()
			}
		}()
	}
	for i := 0; i < 5; i++ {
		go func() {
			select {
			case <-ctx.Done():
				log.Println("ctx1 done", ctx.Err())
			}
			for i := 0; i < 2; i++ {
				go func() {
					select {
					case <-ctx.Done():
						log.Println("ctx2 done", ctx.Err())
					}
				}()
			}
		}()
	}
	time.Sleep(time.Second*5)
	log.Println("end", ctx.Err())
	fmt.Printf("執(zhí)行完畢 %v", num)
}

在以上例子中，無(wú)論 goroutine 嵌套了多少層，都是可以在 context 取消時(shí)獲得消息（當(dāng)然前提是 context 得傳遞走）

某些特殊情況需要提前取消 context 時(shí)，也可以手動(dòng)調(diào)用 cancelFunc() 函數(shù)。

Gin 中的案例

Gin 提供的 Shutdown(ctx) 函數(shù)也充分使用了 context。

ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 10*time.Second)
	defer cancel()
	if err := srv.Shutdown(ctx); err != nil {
		log.Fatal("Server Shutdown:", err)
	}
	log.Println("Server exiting")