Go并发控制--context的使用

我们已经知道WaitGroup可以用于并发控制，但当遇到更复杂的场景时，例如主动取消goroutine或者使超时的goroutine自动退出等，WaitGroup就无能为力。

这个时候，就是context大有用武之地。

包context定义了Context类型，它跨API边界和进程之间携带截止日期，取消信号和其他请求范围的值。

对服务器的传入请求应创建一个Context，对服务器的传出调用应接受一个Context。它们之间的函数调用链必须传播Context，或者传递使用WithCancel，WithDeadline，WithTimeout或WithValue创建的派生Context。当取消一个context后，所有从这个context派生的context也会被取消。

WithCancel，WithDeadline和WithTimeout函数接受Context（父）并返回派生的Context（子）和CancelFunc。调用CancelFunc会取消子项及其子项，删除父项对子项的引用，并停止任何关联的计时器。未能调用CancelFunc会泄漏子项及其子项，直到取消父项或计时器触发。 go vet工具检查CancelFuncs是否在所有控制流路径上使用。

使用Contexts的程序应遵循这些规则，以使各包之间的接口保持一致，并启用静态分析工具来检查上下文传播：

• 不要将Contexts存储在结构类型中;相反，将Context明确传递给需要它的每个函数。Context应该是第一个参数，通常命名为ctx：func DoSomething(ctx context.Context, arg Arg) error { // ... use ctx ... }
• 即使函数允许，也不要传递nil Context。如果您不确定要使用哪个Context，请传递context.TODO。
• 仅将context values用于进程间和跨API的请求范围数据，而不是将其作为可选参数传递给函数。
• 可以将相同的Context传递给在不同goroutine中运行的函数;上下文对于多个goroutine同时使用是安全的。

以上说明来自context包说明，如果感觉翻译的不够清楚，可以查看context的说明。(实在翻译不下去了 = =！)

Context定义如下：

type Context interface {
    Deadline() (deadline time.Time, ok bool)

    Done() <-chan struct{}

    Err() error
   
    Value(key interface{}) interface{}
} 

说了这么多，现在来看下例子吧。

并发控制 Cancel Example

通过使用WithCancel可以主动取消一个或多个goroutine的执行，以实现对并发的控制。

package main 

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

func PrintTask(ctx context.Context) {

	for {
	
		select {
		
		case <- ctx.Done():
			return
		default:
			time.Sleep(2*time.Second)
			fmt.Println("A man must walk down many roads.")
		}
	
	}


}


func main() {

	ctx := context.Background()
	ctx, cancel := context.WithCancel(ctx)
	
	defer cancel()

	go PrintTask(ctx)
	go PrintTask(ctx)
	go PrintTask(ctx)

	time.Sleep(3*time.Second)
	fmt.Println("main exit...")
}

WithCancel函数原型如下

func WithCancel(parent Context) (ctx Context, cancel CancelFunc) 

WithCancel返回两个结果，一个是context(parent的副本，并带有新的Done channel), 一个是cancel函数。

当调用cancel函数或者parent的Done channel关闭时，新返回的Done channel就会被关闭。

例子中，调用cancel函数，关闭了Done channel后，进而PrintTask就会结束。

output

A man must walk down many roads.

A man must walk down many roads.

A man must walk down many roads.

main exit...

并发超时控制 Timeout Example

WithTimeout可以实现并发超时控制，使goroutine执行超时时自动结束。

package main 

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


func main() {

	ctx := context.Background()
	timeout := 50*time.Millisecond
	ctx, cancel := context.WithTimeout(ctx, timeout)
	
	defer cancel()

	done := make(chan int,1)

	go func() {
		// do something
		time.Sleep(1*time.Second)
		done<- 1
	}()

	select{
	case <-done:
		fmt.Println("work done on time")
	case <-ctx.Done():
		// timeout
		fmt.Println(ctx.Err())
	}


	fmt.Println("main exit...")
}

例子中，使用WithTimeout()函数，其实现上，直接调用

WithDeadline(parent, time.Now().Add(timeout))

WithDeadline函数定义如下：

func WithTimeout(parent Context, timeout time.Duration) (Context, CancelFunc)

传入参数：

• Context类型的变量parent
• timeout超时时间

返回两个结果:

• Context类型的变量
• 取消函数cancel

当出现超时，或者调用取消函数cancel，或者parent的Donechannel被关闭时，
新返回的context的Done channel将被关闭。

output:

context deadline exceeded

main exit...

更多参考

golang context学习记录1
golang context学习记录2