业务场景
用户发出请求后, 点击了取消. 此时该请求会对应几个 goroutine, 一个获取身份信息, 一个获取 db 数据, 一个校验 token. 一旦请求被取消, 该请求涉及到的其他 goroutine 也应该被取消
实现方式
原始的 Demo 处理过程
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
var wg sync.WaitGroup
func worker() {
for {
fmt.Println("worker")
time.Sleep(time.Second)
}
// 如何接收外部命令实现退出
wg.Done()
}
func main() {
wg.Add(1)
go worker()
// 如何优雅的实现结束子goroutine
wg.Wait()
fmt.Println("main done")
}
全局变量方式处理
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
var wg sync.WaitGroup
var exit bool
// 全局变量方式存在的问题：
// 1. 使用全局变量在跨包调用时不容易统一
// 2. 如果worker中再启动goroutine，就不太好控制
func worker() {
for {
fmt.Println("worker")
time.Sleep(time.Second)
if exit {
break
}
}
wg.Done()
}
func main() {
wg.Add(1)
go worker()
time.Sleep(time.Second * 3) // sleep3秒以免程序过快退出
exit = true // 修改全局变量实现子goroutine的退出
wg.Wait()
fmt.Println("main done")
}
通道解决方式
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
var wg sync.WaitGroup
// 管道方式存在的问题：
// 1. 使用全局变量在跨包调用时不容易实现规范和统一，需要维护一个共用的channel
func worker(exitChan chan struct{}) {
LOOP:
for {
fmt.Println("worker")
time.Sleep(time.Second)
select {
case <-exitChan: // 等待接收上级通知
break LOOP
default:
}
}
wg.Done()
}
func main() {
var exitChan = make(chan struct{})
wg.Add(1)
go worker(exitChan)
time.Sleep(time.Second * 3) // sleep3秒以免程序过快退出
exitChan <- struct{}{} // 给子goroutine发送退出信号
close(exitChan)
wg.Wait()
fmt.Println("main done")
}
官方推荐版本
只需要将 context 对象传入, 即可以解决多个 goroutine 的上下文问题
package main
import (
"context"
"fmt"
"sync"
"time"
)
var wg sync.WaitGroup
func worker(ctx context.Context) {
LOOP:
for {
fmt.Println("worker")
time.Sleep(time.Second)
select {
case <-ctx.Done(): // 等待上级通知
break LOOP
default:
}
}
wg.Done()
}
func main() {
ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
wg.Add(1)
go worker(ctx)
time.Sleep(time.Second * 3)
cancel() // 通知子goroutine结束
wg.Wait()
fmt.Println("main done")
}
context 是什么
官方定义
Golang 1.7 之后加入了一个标准库 context. 该标准库定义为 Context 类型, 专门用于简化对于处理单个请求的多个 goroutine 之间与请求域的数据, 取消信号, 截止时间等相关操作, 这些操作往往涉及到调用多个 API.
网络请求使用背景
如果有一个网络请求 request, 每个 request 都需要开启一个 goroutine 处理一些事情, 这些 goroutine 可能又会开启其他的 goroutine. 此时可以通过 context 来跟踪所有的 goroutine, 并且通过 context 来控制他们.
服务器程序使用背景
在 Go 服务器程序中, 每个请求都会有 goroutine 去处理. 然而, 处理程序往往还需要创建额外的 goroutine 去访问后端资源, 比如数据库, RPC 服务等. 由于 goroutine 都处理同一个请求, 往往还会访问一些共享的资源, 比如用户身份信息, 认证 token, 请求截止时间等. 如果请求超时或者被取消后, 所有的 goroutine 都应该马上退出, 并且释放相关资源. 此时就需要 context 来取消所有的 goroutine.
context 接口定义
// 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 {
// Deadline returns the time when work done on behalf of this context
// should be canceled. Deadline returns ok==false when no deadline is
// set. Successive calls to Deadline return the same results.
Deadline() (deadline time.Time, ok bool)
// Done returns a channel that's closed when work done on behalf of this
// context should be canceled. Done may return nil if this context can
// never be canceled. Successive calls to Done return the same value.
// The close of the Done channel may happen asynchronously,
// after the cancel function returns.
//
// WithCancel arranges for Done to be closed when cancel is called;
// WithDeadline arranges for Done to be closed when the deadline
// expires; WithTimeout arranges for Done to be closed when the timeout
// elapses.
//
// Done is provided for use in select statements:
//
// // Stream generates values with DoSomething and sends them to out
// // until DoSomething returns an error or ctx.Done is closed.
// func Stream(ctx context.Context, out chan<- Value) error {
// for {
// v, err := DoSomething(ctx)
// if err != nil {
// return err
// }
// select {
// case <-ctx.Done():
// return ctx.Err()
// case out <- v:
// }
// }
// }
//
// See https://blog.golang.org/pipelines for more examples of how to use
// a Done channel for cancellation.
Done() <-chan struct{}
// If Done is not yet closed, Err returns nil.
// If Done is closed, Err returns a non-nil error explaining why:
// Canceled if the context was canceled
// or DeadlineExceeded if the context's deadline passed.
// After Err returns a non-nil error, successive calls to Err return the same error.
Err() error
// Value returns the value associated with this context for key, or nil
// if no value is associated with key. Successive calls to Value with
// the same key returns the same result.
//
// Use context values only for request-scoped data that transits
// processes and API boundaries, not for passing optional parameters to
// functions.
//
// A key identifies a specific value in a Context. Functions that wish
// to store values in Context typically allocate a key in a global
// variable then use that key as the argument to context.WithValue and
// Context.Value. A key can be any type that supports equality;
// packages should define keys as an unexported type to avoid
// collisions.
//
// Packages that define a Context key should provide type-safe accessors
// for the values stored using that key:
//
// // Package user defines a User type that's stored in Contexts.
// package user
//
// import "context"
//
// // User is the type of value stored in the Contexts.
// type User struct {...}
//
// // key is an unexported type for keys defined in this package.
// // This prevents collisions with keys defined in other packages.
// type key int
//
// // userKey is the key for user.User values in Contexts. It is
// // unexported; clients use user.NewContext and user.FromContext
// // instead of using this key directly.
// var userKey key
//
// // NewContext returns a new Context that carries value u.
// func NewContext(ctx context.Context, u *User) context.Context {
// return context.WithValue(ctx, userKey, u)
// }
//
// // FromContext returns the User value stored in ctx, if any.
// func FromContext(ctx context.Context) (*User, bool) {
// u, ok := ctx.Value(userKey).(*User)
// return u, ok
// }
Value(key interface{}) interface{}
}
-
Deadline方法是获取设置的截止时间的意思，第一个返回是截止时间，到了这个时间点，Context会自动发起取消请求；第二个返回值ok==false时表示没有设置截止时间，如果需要取消的话，需要调用取消函数进行取消。
-
Done方法返回一个只读的chan，类型为struct{}，我们在goroutine中，如果该方法返回的chan可以读取，则意味着parent context已经发起了取消请求，我们通过Done方法收到这个信号后，就应该做清理操作，然后退出goroutine，释放资源。之后，Err 方法会返回一个错误，告知为什么 Context 被取消。
-
Err方法返回取消的错误原因，因为什么Context被取消。
-
Value方法获取该Context上绑定的值，是一个键值对，所以要通过一个Key才可以获取对应的值，这个值一般是线程安全的。
context 实现方法
var (
background = new(emptyCtx)
todo = new(emptyCtx)
)
// Background returns a non-nil, empty Context. It is never canceled, has no
// values, and has no deadline. It is typically used by the main function,
// initialization, and tests, and as the top-level Context for incoming
// requests.
func Background() Context {
return background
}
// TODO returns a non-nil, empty Context. Code should use context.TODO when
// it's unclear which Context to use or it is not yet available (because the
// surrounding function has not yet been extended to accept a Context
// parameter).
func TODO() Context {
return todo
}
Background 方法
该方法主要用于 main 函数, 初始化以及测试代码中, 作为 context 的树结构的最顶层 context, 也被称为根 context, 不能被取消
TODO 方法
如果不知道使用什么 context 时候, 可以使用这个.
emptyCtx 本质
// An emptyCtx is never canceled, has no values, and has no deadline. It is not
// struct{}, since vars of this type must have distinct addresses.
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"
}
Background 以及 TODO 实际上都是返回了一个 emptyCtx 实例. 实现的 Deadline 方法中均未不可手动取消
context 继承
func WithCancel(parent Context) (ctx Context, cancel CancelFunc)
func WithDeadline(parent Context, deadline time.Time) (Context, CancelFunc)
func WithTimeout(parent Context, timeout time.Duration) (Context, CancelFunc)
func WithValue(parent Context, key, val interface{}) Context
-
WithCancel函数，传递一个父Context作为参数，返回子Context，以及一个取消函数用来取消Context。
-
WithDeadline函数，和WithCancel差不多，它会多传递一个截止时间参数，意味着到了这个时间点，会自动取消Context，当然我们也可以不等到这个时候，可以提前通过取消函数进行取消。
-
WithTimeout和WithDeadline基本上一样，这个表示是超时自动取消，是多少时间后自动取消Context的意思。
-
WithValue函数和取消Context无关，它是为了生成一个绑定了一个键值对数据的Context，这个绑定的数据可以通过Context.Value方法访问到，这是我们实际用经常要用到的技巧，一般我们想要通过上下文来传递数据时，可以通过这个方法，如我们需要tarce追踪系统调用栈的时候。