Golang之上下文Context

最新推荐文章于 2024-04-05 18:10:45 发布
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分类专栏： GoLang底层 文章标签： golang 开发语言 后端
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Golang之上下文Context

1.Context

在Go语言并发编程中，用一个goroutine来处理一个任务 ，而它又会创建多个goroutine来负责不同子任务的创建非常常见，这些场景中往往会需要在API边界之间以及过程之间，传递截止时间，取消信号，或其他与请求相关的数据，这时候就可以使用Context，context包在Go1.7的时候被加入到官方库中。
主要内容可以概括为一个接口，四种具体实现，还有六个函数。

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2.emptyCtx接口

Context接口提供了四个方法，emptyCtx本质上是个整型，*emptyCtx对Context接口的实现只是简单的返回nil，false等等，时机实际上什么也没做。

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3.Backgroud函数

Backgroud和TODO这两个函数内部都会创建emptyCtx。

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其中Background主要用于在初始化时获取一个Context，这里变量ctx是非空接口类型。还记得非空接口的结构吗，itab这里的接口类型为Context，动态类型为*emptyCtx,data指向一个emptyCtx，本质上就是一个int，这就是Background函数返回的变量结构。

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4.TODO函数

而TODO函数，官方文档建议在本来应该使用外层传递的ctx，而外层却没有传递的地方使用，就像函数名称表达的含义一样，留下一个TODO。

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5.cancelCtx接口

再来看cancelCtx类型，这是一种可取消的Context。
done用于获取该Context的取消通知;
children用于存储以当前节点为根节点的所有可取消的Context。以便在根节点取消时，可以把它们一并取消;
err用于存储取消时指定的错误信息;
而mu就是用来保护这几个字段的锁，以保障cancelCtx是线程安全的

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6.WitchCancel函数

而WitchCancel函数可以把一个Context包装为cancelCtx，并提供一个取消函数，调用它可以取消(cancel)对应的Context。

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例如这里，我们基于ctx创建一个cancelCtx，ctx1也是非空接口，itab这里的接口类型是Context，动态类型为*cancelCtx，data指向一个cancelCtx结构体，第一个字段存储的是它的父级Context

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7.timeCtx接口

再来看timerCtx，它在cancelCtx的基础上，又封装了一个定时器和一个截止时间，这样既可以根据需要主动取消，也可以在到达deadline时，通过timer来触发取消动作。要注意这个timer也会由cancelCtx.mu来保护，确保取消操作也是线程安全的。

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8.WithDeadline函数、WithTimeout函数

通过WithDeadline和WithTimeout函数，都可以创建timerCtx，区别是WithDeadline函数需要制定一个时间点，而WithTimeout函数接受一个时间段。

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接下来我们使用WithDeadline基于ctx1构造一个timerCtx， ctx2同样是Context接口类型，动态类型为*timerCtx，data指向一个timerCtx结构体。第一个字段是一个cancelCtx，这个cancelCtx是基于ctx1创建的。后面是一个定时器和一个截止时间。这个定时器会在deadline到达时调用cancelCtx的取消函数。

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现在可以看到ctx2是基于ctx1创建的，ctx1是又是基于ctx创建的，基于每个Context可以创建多个Context，这样就形成了一颗Context数，每个节点都可以由零个或多个子节点，可取消的Context都会被注册到离他最近的，可取消的祖先节点中。对ctx2来说离他最近的，可取消的祖先节点是ctx1，所以在ctx1这里的children map中，会增加ctx2这组键值对。

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如果ctx2先取消，就只会影响到以它为根节点的Context，

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而如果是ctx1先取消，就可以根据children map中的记录，把ctx1子节点中所以可取消的Context全部cancel掉。

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9.valueCtx接口、WithValue函数

最后来看valueCtx类型，它用来支持键值对打包，WithValue函数，可以给Context附加一个键值对信息，这样就可以通过Context传递数据了

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现在我们给ctx附加一个键值对，<keyA,valA>,变量ctxA也是Context接口类型 ，动态类型为*valueCtx，data指向一个valueCtx结构体。第一个字段是它的父级Context，key和val字段都是空接口类型。key的动态类型为string，动态值是string类型的变量“keyA”，val的动态类型同样是string， 动态值为“valA”。

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下面我们再基于ctxA，附加一个key相等但是val不相等的键值对。ctxC的动态值指向这样一个valueCtx，父级Context自然是ctxA，key的动态类型为string，动态值是string类型的变量"keyA",与ctxA中的相同，但是val的值与ctxA中的不相等，通过ctxC获取keyA和keyC对应的值时，会发现keyC覆盖了keyA对应的val

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要找到原因，就要先看看Value的方法是怎样工作的，首先它会比较当前Context中的key是否等于要查找的key，因为keyA等于keyC，所以keyA的查找会直接锁定到ctxC这里的val，因而出现了子节点覆盖父节点数据的情况

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为了规避这种情况，最好不要直接使用string，int这些基础类型作为key，而是用自定义类型包装一下。就像这样，把keyA定义为keytypea类型，keyC定义为keytypeC类型，这样再次通过ctxC获取keyA时，因为key的类型不相同，第一步key相等性的比较不通过，就会委托父节点继续查找，进而找到正确的val。

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所以说valueCtx之间通过Context字段，形成了一个链表结构，使用Context传递数据时还要注意，Context本身是本着不可改变(immutable)的模式设计的，所以不要试图修改ctx里面保存的值

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在http，sql相关的库中，都提供了对Context的支持，方便我们在处理请求时，实现超时自动取消，或传递请求相关的控制数据等等

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Context基础内容：一个接口，四种实现，六个函数。帮你理解Context的工作原理。

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Golang Context详解
2021dragon的博客
06-10 3215
在Go 1.7版本中引入了上下文（context）包，用于在并发编程中管理请求范围的数据、控制生命周期、处理取消信号和超时等。context在Go中具有重要的作用，特别是在并发编程和网络编程中，因此context通常会作为各个函数和方法的首个入参。
golang-context详解
最新发布
S_ZaiJiangHu的博客
04-12 1102
cancel 其实就是通过chan + select进行提前中断返回如果没有context，携程之间怎么做这些交互呢？肯定也能做跨线程通讯如共享内存，pipe等等都可以做到，但是就需要开发者对通讯设计建模、规划数据同步方式等，这里面还需要考虑内存管理和死锁问题。context相当于程序已经提供了这样一套设计方案（CSP），可以很方便使用。也符合golang的“简单”哲学。在跨线程场景下，相当于提供了官方的解决方案。
Golang Context 上下文
Sakura的博客
02-01 1290
Go 1.7 标准库引入context，译作“上下文”，准确说它是 goroutine 的上下文，包含 goroutine 的运行状态、环境、现场等信息。 随着 context 包的引入，标准库中很多接口因此加上了 context 参数，例如 database/sql 包。context 几乎成为了并发控制和超时控制的标准做法
golang 上下文 Context
笔记
04-26 309
上下文context.ContextGo 语言中用来设置截止日期、同步信号，传递请求相关值的结构体。上下文与 Goroutine 有比较密切的关系，是 Go 语言中独特的设计，在其他编程语言中我们很少见到类似的概念。 context.Context是 Go 语言在 1.7 版本中引入标准库的接口1，该接口定义了四个需要实现的方法，其中包括： Deadline— 返回context.Context被取消的时间，也就是完成工作的截止日期； Done— 返回一个 Channel，这个 Chan...
Context解析
copymaster
10-18 347
什么是Context Context通常被译作上下文，它是一个比较抽象的概念。一般理解为程序单元的一个运行状态、现场，上下上下则是存在上下层的传递，上会把内容传递给下。在Go语言中，程序单元也就指的是Goroutine。 每个Goroutine在执行之前，都要先知道程序当前的执行状态，通常将这些执行状态封装在一个Context变量中，传递给要执行的Goroutine中。上下文则几乎已经成为传递与请...
golang 上下文_Golang中的上下文！
weixin_26746861的博客
08-25 1057
golang 上下文 重点 (Top highlight) 让我们来一些 (Let’s get some) Applications in golang use Contexts for controlling and managing very important aspects of reliable applications, such as cancellation and data sh...
GoLang之使用Context控制请求超时的实现
09-17
- **创建 Context**：通常，可以通过 `context.Background()` 或 `context.TODO()` 来创建初始的上下文。前者表示没有父上下文，后者用于初始化请求，但不应该作为父上下文来使用。 - **子 Context**：可以通过 `...
深入解析Golang之Context
数据小冰的博客
05-22 4830
​context是什么 context翻译成中文就是上下文，在软件开发环境中，是指接口之间或函数调用之间，除了传递业务参数之外的额外信息，像在微服务环境中，传递追踪信息traceID， 请求接收和返回时间，以及登录操作用户的身份等等。本文说的context是指golang标准库中的context包。Go标准库中的context包，提供了goroutine之间的传递信息的机制，信号同步，除此之外还有超时(timeout)和取消(cancel)机制。概括起来，Context可以控制子goroutine的运行，
深入Golang之context的用法详解
09-20
它用于基础的上下文传递。 - cancelCtx：继承自Context并实现了canceler接口。它通过cancel函数来停止所有从它派生的子Context。 - timerCtx：继承自cancelCtx，并增加了timeout功能，可以设置超时时间。 - ...
深入理解Golang中的Context包
沈春旭的博客
02-21 9589
context.Context是Go语言中独特的设计，在其他编程语言中我们很少见到类似的概念。context.Context深度支持Golang的高并发。 1. Goroutine和Channel 在理解context包之前，应该首先熟悉Goroutine和Channel，能加深对context的理解。 1.1 Goroutine Goroutine是一个轻量级的执行线程，多个Goroutine比一个线程轻量，所以管理Goroutine消耗的资源相对更少。Goroutine是Go中最基本的执行单元，每一.
Golang —上下文Context
元宝的博客
04-07 643
上下文Context 上下文 context.Context 是Go语言中用来 设置截止日期、同步信号、传递请求相关值的结构体。 context.Context接口定义的四个需要实现方法 Deadline — 返回 context.Context 被取消的时间，也就是完成工作的截止日期； Done — 返回一个 Channel，这个 Channel 会在当前工作完成或者上下文被取消后关闭，多次调用 Done 方法会返回同一个 Channel； Err — 返回 context.Context 结束的原因，
使用Golang的Context管理上下文的方法
09-18
主要介绍了使用Golang的Context管理上下文的方法，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
Golang中的上下文-context包的简介及使用
m0_73976305的博客
04-05 1477
Go语言中的`context`包定义了一个名为`Context`的类型，它定义并传递截止日期、取消信号和其他请求范围的值，形成一个链式模型。
Golang 中 context（上下文）使用
Map的博客
05-09 7339
目录 1.为什么需要context 2.context包简介 3. 场景举例—等待组 4. 场景举例—通道+select 5. 场景举例—普通context 6. 场景举例—Context超时 7. 场景举例—Context传递元数据 8. context总结 1.为什么需要context 在并发程序中，由于超时、取消操作或者一些异常情况，往往需要进行抢占操作或者中断后续操作。 举个例子：在 Go http包的Server中，每一个请求在都有一个对应的 goroutine 去处...
Golang底层原理剖析之上下文Context
清风
11-06 1057
Context前言Context 前言 如何优雅地使用context点击浅谈Golang上下文Context Context 在Go语言并发编程中，用一个goroutine来处理一个任务 ，而它又会创建多个goroutine来负责不同子任务的创建非常常见，这些场景中往往会需要在API边界之间以及过程之间，传递截止时间，取消信号，或其他与请求相关的数据，这时候就可以使用Context，context包在Go1.7的时候被加入到官方库中。 主要内容可以概括为一个接口，四种具体实现，还有六个函数。 Cont
Golang笔记 5.3 上下文 context
IoT小能手
11-15 618
GO 内置的 Context 包可以在不同的 Goroutine 之间同步请求数据，还能优雅地通过 WithTimeout 设置超时及 WithCancel 设置取消信号来结束上下文。
golang context 上下文
T1Y的博客
07-18 211
context的出现是为方便goroutines之间传递请求信息，如请求到达需要request handler，而连接DB需要另一个goroutine以及可能存在的rpc goroutine。使用context能够携带请求的一些信息，如超时信息等。
[go语言基础]关于上下文机制
weixin_62697030的博客
06-13 1765
在其他语言中,上下文对象指的是调用某个方法,属性的背景,通常指的是this这种东西但是在golang中,Context译为上下文，是Go提供的一种并发控制的解决方案，相比于管道和WaitGroup，它可以更好的控制子孙协程以及层级更深的协程。Context本身是一个接口，只要实现了该接口都可以称之为上下文例如著名Web框架Gin中的。
Go语言Context （ctx）的基础概念与用法
Ws_Te47的博客
01-17 1843
ctx字面意思上下文，是golang中特有的一种语法，几乎每一个程序中都会通篇传递着一个ctx。而一些框架又对其进行二次封装，诸如Gin框架中的。因此此次进行ctx的学习并记录。
golang context底层
04-01
### Golang 中 `context` 的底层实现原理 #### 1. Context 接口定义 在 Go 语言中，`context` 是通过一个接口来定义的。这个接口包含了四个方法：`Deadline()`、`Done()`、`Err()` 和 `Value(key interface{}) interface{}`[^3]。这些方法提供了控制 Goroutine 生命周期的能力以及跨多个 Goroutines 共享数据的功能。 ```go type Context interface { Deadline() (deadline time.Time, ok bool) Done() <-chan struct{} Err() error Value(key interface{}) interface{} } ``` #### 2. 空上下文 (`emptyCtx`) 为了提供不可取消的默认上下文，Go 提供了一个名为 `emptyCtx` 的结构体，它实现了 `Context` 接口并返回固定的值。例如： - 调用 `Background()` 或 `TODO()` 方法会返回预初始化的全局变量 `background` 和 `todo`。 - 这些变量在整个程序生命周期内不会被修改或关闭[^4]。 以下是相关代码片段： ```go var ( background = new(emptyCtx) todo = new(emptyCtx) ) func Background() Context { return background } func TODO() Context { return todo } ``` #### 3. 取消功能的实现 当需要支持取消操作时，可以使用 `cancelCtx` 类型。该类型继承自 `Context` 并额外维护了一个 `mu` 锁、一个布尔标志位 `done` 以及一个等待组 `waitGroup` 来管理子上下文的状态变化。 创建可取消的上下文通常依赖于以下两个函数之一： - `WithCancel(parent Context)` 创建一个新的上下文对象及其关联的取消函数。 - 当调用此取消函数时，所有监听到 `ctx.Done()` 频道信号的协程都将退出运行。 下面是一个简单的例子展示如何利用 WithCancel 构造器生成带超时机制的新实例： ```go parent := context.Background() ctx, cancel := context.WithCancel(parent) defer cancel() select { case <-time.After(1 * time.Second): fmt.Println("Operation took too long...") cancel() case <-ctx.Done(): fmt.Println("Received cancellation request:", ctx.Err()) } ``` #### 4. 数据传递机制 除了作为协作工具外，`context` 还允许开发者附加键值对形式的小量元信息给特定请求链路上的所有参与者共享访问权限。这主要是借助 `WithValue` 函数完成的。 注意，在实际项目开发过程中应谨慎使用此类特性以免造成潜在的安全隐患或者性能瓶颈问题。 示例演示如下所示： ```go package main import ( "context" "fmt" ) func main() { ctx := context.Background() ctx = context.WithValue(ctx, "userID", 12345) go handleRequest(ctx) time.Sleep(time.Millisecond * 500) // Simulate waiting for goroutine to finish. } func handleRequest(ctx context.Context) { userID := ctx.Value("userID").(int) fmt.Printf("Handling request from user %d\n", userID) } ``` --- ###
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