概述

Context 是 Go 語言中非常重要的一個(gè)概念，它主要用于跨多個(gè)函數(shù)或 goroutine 傳遞 取消信號(hào)、超時(shí)控制、截止時(shí)間 和 請(qǐng)求范圍數(shù)據(jù)。

在并發(fā)編程中，Context 提供了更好的控制和管理，尤其是當(dāng)你需要在多個(gè) goroutine 之間傳遞狀態(tài)或進(jìn)行資源清理時(shí)。

主要功能

Context 主要有以下幾個(gè)功能：

• 取消信號(hào)：通知一個(gè)或多個(gè) goroutine 取消它們正在執(zhí)行的工作。
• 超時(shí)和截止時(shí)間：指定操作的最大執(zhí)行時(shí)間，防止阻塞操作過長時(shí)間。
• 傳遞請(qǐng)求范圍數(shù)據(jù)：攜帶請(qǐng)求范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，通常用于請(qǐng)求 ID、用戶信息等。

Context 的三種基本類型

Go 中的 context 包提供了幾種常用的 Context 類型：

• context.Background()：通常作為根 Context，表示沒有附加數(shù)據(jù)或取消信號(hào)的上下文。它通常是根上下文，作為其他上下文的父上下文。
• context.TODO()：表示你暫時(shí)沒有確定使用什么樣的 Context，通常用于占位。
• context.WithCancel(parent)：創(chuàng)建一個(gè)可取消的 Context，并返回一個(gè)取消函數(shù)，當(dāng)你調(diào)用這個(gè)函數(shù)時(shí)，Context 會(huì)被取消。
• context.WithTimeout(parent, timeout)：創(chuàng)建一個(gè)帶有超時(shí)的 Context，指定最大等待時(shí)間，超過這個(gè)時(shí)間會(huì)自動(dòng)取消。
• context.WithDeadline(parent, deadline)：指定一個(gè)具體的截止時(shí)間，超過這個(gè)時(shí)間后自動(dòng)取消。
• context.WithValue(parent, key, value)：創(chuàng)建一個(gè)攜帶鍵值對(duì)數(shù)據(jù)的 Context，通常用于傳遞請(qǐng)求級(jí)別的數(shù)據(jù)（例如，用戶身份信息）。

常見用法舉例

context.WithCancel傳遞取消信號(hào)

主要場景：

• 手動(dòng)控制并發(fā)任務(wù)的終止。
• 優(yōu)雅退出：在一個(gè)任務(wù)中途需要取消時(shí)，用 cancel() 通知所有相關(guān)的 goroutine 停止執(zhí)行。

代碼示例：

package main

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

func main() {
	// 創(chuàng)建一個(gè)可取消的 Context
	ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())

	// 啟動(dòng)一個(gè) goroutine，監(jiān)聽取消信號(hào)
	go func(ctx context.Context) {
		for {
			select {
			case <-ctx.Done(): // 檢測到取消信號(hào)
				fmt.Println("Goroutine stopped")
				return
			default:
				// 模擬工作
				fmt.Println("Working...")
				time.Sleep(1 * time.Second)
			}
		}
	}(ctx)

	// 主線程等待 3 秒后取消
	time.Sleep(3 * time.Second)
	cancel() // 發(fā)送取消信號(hào)

	// 等待 goroutine 退出
	time.Sleep(1 * time.Second)
	fmt.Println("Main program exited")
}

解釋：

1. 主線程創(chuàng)建了一個(gè)帶有取消功能的上下文 ctx。
2. 子 goroutine 使用 ctx.Done() 監(jiān)聽取消信號(hào)。
3. 主線程 3 秒后調(diào)用 cancel()，子 goroutine 檢測到信號(hào)后優(yōu)雅退出。

使用 WithTimeout 設(shè)置超時(shí)

context.WithTimeout 用于設(shè)置一個(gè)超時(shí)時(shí)間，超過該時(shí)間后 Context 會(huì)自動(dòng)取消，適用于需要限時(shí)執(zhí)行的操作。防止某些任務(wù)阻塞的時(shí)間過長。

package main

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

func main() {
	// 設(shè)置超時(shí)時(shí)間為 2 秒
	ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 2*time.Second)
	defer cancel() // 確保超時(shí)后取消 ctx

	// 啟動(dòng)一個(gè)模擬長時(shí)間執(zhí)行的任務(wù)
	go longRunningTask(ctx)

	// 等待超時(shí)或任務(wù)完成
	<-ctx.Done()
	if ctx.Err() == context.DeadlineExceeded {
		fmt.Println("Timeout reached")
	}
}

func longRunningTask(ctx context.Context) {
	select {
	case <-time.After(3 * time.Second): // 模擬長時(shí)間任務(wù)
		fmt.Println("Task completed")
	case <-ctx.Done():
		// 任務(wù)被取消或超時(shí)
		fmt.Println("Task cancelled due to timeout")
	}
}

WithDeadline的用法和Withtimeout用法類似，只是一個(gè)傳入的參數(shù)是等待時(shí)間，一個(gè)傳入的參數(shù)是截止時(shí)間。

使用 WithValue 傳遞數(shù)據(jù)

context.WithValue 可以在 Context 中存儲(chǔ)鍵值對(duì)，通常用于傳遞請(qǐng)求級(jí)別的數(shù)據(jù)（例如用戶身份、請(qǐng)求 ID 等）。

package main

import (
	"context"
	"fmt"
)

func main() {
	// 創(chuàng)建一個(gè)上下文并傳遞數(shù)據(jù)
	ctx := context.WithValue(context.Background(), "userID", 12345)

	// 將 ctx 傳遞給其他函數(shù)
	processRequest(ctx)
}

func processRequest(ctx context.Context) {
	// 從 ctx 中提取數(shù)據(jù)
	userID := ctx.Value("userID")
	if userID != nil {
		fmt.Println("User ID:", userID)
	} else {
		fmt.Println("No user ID found")
	}
}

使用 WithValue 小心：context.WithValue 并不是用于傳遞大量數(shù)據(jù)的，主要用于傳遞少量的上下文信息，比如請(qǐng)求 ID 等。

如果傳遞過多的數(shù)據(jù)，會(huì)使得 Context 難以維護(hù)。

常用的相關(guān)方法和常量

• ctx.Done()：返回一個(gè) channel，當(dāng) Context 被取消時(shí)該 channel 會(huì)被關(guān)閉。
• ctx.Err()：返回 Context 被取消的錯(cuò)誤，通常是 context.Canceled 或 context.DeadlineExceeded。
• ctx.Value(key)：獲取在 Context 中傳遞的數(shù)據(jù)。

context如何控制goroutine的執(zhí)行

從上面的舉例可以看出，在每個(gè)goroutine中通過判斷ctx.Done()是否被執(zhí)行，從而知道任務(wù)是否被取消/超時(shí)/到達(dá)截止日期。

當(dāng) Context 被取消（調(diào)用 cancel()）或超時(shí)/到達(dá)截止時(shí)間時(shí)，ctx.Done() 所關(guān)聯(lián)的 channel 會(huì)關(guān)閉，此時(shí)select語句就可以執(zhí)行ctx.Done()對(duì)應(yīng)的分支。

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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