go-Context包详解

在go语言中，上下文context.Context用来设置截止日期、同步信号、传递请求相关值得结构体。上下文与Goroutine得关系比较密切，是go语言中独特得设计，在其他编程语言中很少见到类似的概念。

context.Context是一个接口，定义了如下四个方法：

// A Context carries a deadline, a cancellation signal, and other values across
// API boundaries.
//
// Context's methods may be called by multiple goroutines simultaneously.
type Context interface {
	// 返回被取消的时间，即完成工作的截止日期
	Deadline() (deadline time.Time, ok bool)

	// Done返回一个channal，这个channel会在当前工作完成或上下文被取消后关闭，多次调用会返回同一个channel
	Done() <-chan struct{}

	// 返回结束的原因，只会在Done方法对应的Channel关闭时返回非空值
	// 如果被取消，返回Canceld错误；如果超时，返回DeadlineExceeded错误
	Err() error

	// 从context.Context中获取键对应的值
	Value(key interface{}) interface{}
}

设计原理

context.Context的最大作用，在goroutine构成的树形结构中同步信号以减少计算资源的浪费。
当最上层的Goroutine因为某些原因执行失败时，下层的goroutine如果没有接受到这个信号会继续工作；但是当正确使用context时，就可以在下层及时停掉无用的工作以减少额外的资源消耗。

func main() {
	ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 1 * time.Second)
	defer cancel()

	go handle(ctx, 5 * time.Second)

	select {
	case <-ctx.Done():
		fmt.Println("in main", ctx.Err())
	}
}

func handle(ctx context.Context, duration time.Duration) {
	select {
	case <-ctx.Done():
		fmt.Println("in handle", ctx.Err())
	case <-time.After(duration):
		fmt.Printf("after %v seconds\n", duration)
	}
}

这个例子简单理解context的使用方法和设计原理–```多个goroutine同时订阅ctc.Done()这个channel的消息，一旦接收到取消信号就立刻停止当前正在执行的工作。

默认上下文

var (
	background = new(emptyCtx)
	todo       = new(emptyCtx)
)

type emptyCtx int

func (*emptyCtx) Deadline() (deadline time.Time, ok bool) {
	return
}

func (*emptyCtx) Done() <-chan struct{} {
	return nil
}

func (*emptyCtx) Err() error {
	return nil
}

func (*emptyCtx) Value(key interface{}) interface{} {
	return nil
}

func (e *emptyCtx) String() string {
	switch e {
	case background:
		return "context.Background"
	case todo:
		return "context.TODO"
	}
	return "unknown empty Context"
}

默认上下文永远不会取消，也没有value，没有deadline。

取消信号

context.WithCancel能够从context.Context中衍生出新的子上下文，并返回用于取消该上下文的函数。

// WithCancel返回parent的拷贝，但是包含新Done channel，同时返回一个取消函数
// 当取消函数执行，或者parent的Done channel关闭，这个新的Done channel都会关闭
func WithCancel(parent Context) (ctx Context, cancel CancelFunc) {
	if parent == nil {
		panic("cannot create context from nil parent")
	}
	c := newCancelCtx(parent)
	propagateCancel(parent, &c)
	return &c, func() { c.cancel(true, Canceled) }
}

• newCancelCtx将传入的上下文封装成私有结构体cancelCtx