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前语

Package context defines the Context type, which carries deadlines, cancellation signals, and other request-scoped values across API boundaries and between processes.^[1]

Go 在 1.7 引入了 context 包，意图是为了在不同的 goroutine 之间或跨 API 鸿沟传递超时、撤销信号和其他恳求规模内的值（与该恳求相关的值。这些值或许包括用户身份信息、恳求处理日志、盯梢信息等等）。

在 Go 的日常开发中，Context 上下文目标无处不在，无论是处理网络恳求、数据库操作仍是调用 RPC 等场景下，都会运用到 Context。那么，你真的了解它吗？了解它的正确用法吗？了解它的运用注意事项吗？喝一杯你最喜欢的饮料，随着本文一探究竟吧。

Context 接口

context 包在供给了一个用于跨 API 鸿沟传递超时、撤销信号和其他恳求规模值的通用数据结构。它界说了一个名为 Context 的接口，该接口包含一些办法，用于在多个 Goroutine 和函数之间传递恳求规模内的信息。

以下是 Context 接口的界说：

type Context interface {
    Deadline() (deadline time.Time, ok bool)
    Done() <-chan struct{}
    Err() error
    Value(key any) any
}

Context 的中心办法

Context 接口中有四个中心办法：Deadline()、Done()、Err()、Value()。

Deadline()

Deadline() (deadline time.Time, ok bool) 办法回来 Context 的截止时刻，表示在这个时刻点之后，Context 会被主动撤销。假如 Context 没有设置截止时刻，该办法回来一个零值 time.Time 和一个布尔值 false。

deadline, ok := ctx.Deadline()
if ok {
    // Context 有截止时刻
} else {
    // Context 没有截止时刻
}

Done()

Done() 办法回来一个只读通道，当 Context 被撤销时，该通道会被封闭。你能够经过监听这个通道来检测 Context 是否被撤销。假如 Context 永不撤销，则回来 nil。

select {
case <-ctx.Done():
    // Context 已撤销
default:
    // Context 没有撤销
}

Err()

Err() 办法回来一个 error 值，表示 Context 被撤销时发生的过错。假如 Context 没有撤销，该办法回来 nil。

if err := ctx.Err(); err != nil {
    // Context 已撤销，处理过错
}

Value()

Value(key any) any 办法回来与 Context 相关的键值对，一般用于在 Goroutine 之间传递恳求规模内的信息。假如没有相关的值，则回来 nil。

value := ctx.Value(key)
if value != nil {
    // 存在相关的值
}

Context 的创立方法

context.Background()

context.Background() 函数回来一个非 nil 的空 Context，它没有携带任何的值，也没有撤销和超时信号。一般作为根 Context 运用。

ctx := context.Background()

context.TODO()

context.TODO() 函数回来一个非 nil 的空 Context，它没有携带任何的值，也没有撤销和超时信号。尽管它的回来成果和 context.Background() 函数相同，可是它们的运用场景是不相同的，假如不确定运用哪个上下文时，能够运用 context.TODO()。

ctx := context.TODO()

context.WithValue()

context.WithValue(parent Context, key, val any) 函数接纳一个父 Context 和一个键值对 key、val，回来一个新的子 Context，并在其间增加一个 key-value 数据对。

ctx := context.WithValue(parentCtx, "username", "陈明勇")

context.WithCancel()

context.WithCancel(parent Context) (ctx Context, cancel CancelFunc) 函数接纳一个父 Context，回来一个新的子 Context 和一个撤销函数，当撤销函数被调用时，子 Context 会被撤销，同时会向子 Context 相关的 Done() 通道发送撤销信号，到时其衍生的后代 Context 都会被撤销。这个函数适用于手动撤销操作的场景。

ctx, cancelFunc := context.WithCancel(parentCtx)
defer cancelFunc()

context.WithCancelCause() 与 context.Cause()

context.WithCancelCause(parent Context) (ctx Context, cancel CancelCauseFunc) 函数是 Go 1.20 版本才新增的，其功用类似于 context.WithCancel()，可是它能够设置额定的撤销原因，也就是 error 信息，回来的 cancel 函数被调用时，需传入一个 error 参数。

ctx, cancelFunc := context.WithCancelCause(parentCtx)
defer cancelFunc(errors.New("原因"))

context.Cause(c Context) error 函数用于回来撤销 Context 的原因，即过错值 error。假如是经过 context.WithCancelCause() 函数回来的撤销函数 cancelFunc(myErr) 进行的撤销操作，咱们能够获取到 myErr 的值。否则，咱们将得到与 c.Err() 相同的回来值。假如 Context 没有被撤销，将回来 nil。

err := context.Cause(ctx)

context.WithDeadline()

context.WithDeadline(parent Context, d time.Time) (Context, CancelFunc) 函数接纳一个父 Context 和一个截止时刻作为参数，回来一个新的子 Context。当截止时刻抵达时，子 Context 其衍生的后代 Context 会被主动撤销。这个函数适用于需求在特定时刻点撤销操作的场景。

deadline := time.Now().Add(time.Second * 2)
ctx, cancelFunc := context.WithTimeout(parentCtx, deadline)
defer cancelFunc()

context.WithTimeout()

context.WithTimeout(parent Context, timeout time.Duration) (Context, CancelFunc) 函数和 context.WithDeadline() 函数的功用是相同的，其底层会调用 WithDeadline() 函数，只不过其第二个参数接纳的是一个超时时刻，而不是截止时刻。这个函数适用于需求在一段时刻后撤销操作的场景。

ctx, cancelFunc := context.WithTimeout(parentCtx, time.Second * 2)
defer cancelFunc()

Context 的运用场景

传递共享数据

编写中间件函数，用于向 HTTP 处理链中增加处理恳求 ID 的功用。

type key int
const (
   requestIDKey key = iota
)
func WithRequestId(next http.Handler) http.Handler {
   return http.HandlerFunc(func(rw http.ResponseWriter, req *http.Request) {
      // 从恳求中提取恳求ID和用户信息
      requestID := req.Header.Get("X-Request-ID")
      // 创立子 context，并增加一个恳求 Id 的信息
      ctx := context.WithValue(req.Context(), requestIDKey, requestID)
      // 创立一个新的恳求，设置新 ctx
      req = req.WithContext(ctx)
      // 将带有恳求 ID 的上下文传递给下一个处理器
      next.ServeHTTP(rw, req)
   })
}

首要，咱们从恳求的头部中提取恳求 ID。然后运用 context.WithValue 创立一个子上下文，并将恳求 ID 作为键值对存储在子上下文中。接着，咱们创立一个新的恳求目标，并将子上下文设置为新恳求的上下文。最终，咱们将带有恳求 ID 的上下文传递给下一个处理器。这样，经过运用 WithRequestId 中间件函数，咱们能够在处理恳求的过程中方便地获取和运用恳求 ID，例如在 日志记载、盯梢和调试等方面。

传递撤销信号，结束任务

发动一个工作协程，接纳到撤销信号就停止工作。

package main
import (
   "context"
   "fmt"
   "time"
)
func main() {
   ctx, cancelFunc := context.WithCancel(context.Background())
   go Working(ctx)
   time.Sleep(3 * time.Second)
   cancelFunc()
   // 等候一段时刻，以保证工作协程接纳到撤销信号并退出
   time.Sleep(1 * time.Second)
}
func Working(ctx context.Context) {
   for {
      select {
      case <-ctx.Done():
         fmt.Println("下班啦...")
         return
      default:
         fmt.Println("陈明勇正在工作中...")
      }
   }
}

履行成果



陈明勇正在工作中...
陈明勇正在工作中...
陈明勇正在工作中...
陈明勇正在工作中...
陈明勇正在工作中...
下班啦...

在上面的示例中，咱们创立了一个 Working 函数，它会不断履行工作任务。咱们运用 context.WithCancel 创立了一个上下文 ctx 和一个撤销函数 cancelFunc。然后，发动了一个工作协程，并将上下文传递给它。

在主函数中，需求等候一段时刻（3 秒）模仿业务逻辑的履行。然后，调用撤销函数 cancelFunc，通知工作协程停止工作。工作协程在每次循环中都会检查上下文的状况，一旦接纳到撤销信号，就会退出循环。

最终，等候一段时刻（1 秒），以保证工作协程接纳到撤销信号并退出。

超时操控

模仿耗时操作，超时操控。

package main
import (
   "context"
   "fmt"
   "time"
)
func main() {
   // 运用 WithTimeout 创立一个带有超时的上下文目标
   ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 3*time.Second)
   defer cancel()
   // 在另一个 goroutine 中履行耗时操作
   go func() {
      // 模仿一个耗时的操作，例如数据库查询
      time.Sleep(5 * time.Second)
      cancel()
   }()
   select {
   case <-ctx.Done():
      fmt.Println("操作已超时")
   case <-time.After(10 * time.Second):
      fmt.Println("操作完结")
   }
}

履行成果

操作已超时

在上面的例子中，首要运用 context.WithTimeout() 创立了一个带有 3 秒超时的上下文目标 ctx, cancel := context.WithTimeout(ctx, 3*time.Second)。

接下来，在一个新的 goroutine 中履行一个模仿的耗时操作，例如等候 5 秒钟。当耗时操作完结后，调用 cancel() 办法来撤销超时上下文。

最终，在主 goroutine 中运用 select 句子等候超时上下文的完结信号。假如在 3 秒内耗时操作完结，那么会输出 “操作完结”。假如超过了 3 秒仍未完结，超时上下文的 Done() 通道会被封闭，输出 “操作已超时”。

运用 Context 的一些规矩

运用 Context 上下文，应该遵从以下规矩，以坚持包之间的接口一致，并使静态分析东西能够检查上下文传播:

不要在结构类型中参加 Context 参数，而是将它显式地传递给需求它的每个函数，而且它应该是第一个参数，一般命名为 ctx:
```
func DoSomething(ctx context.Context, arg Arg) error {
        // ... use ctx ...
}
```
即使函数允许，也不要传递 nil Context。假如不确定要运用哪个 Context，建议运用 context.TODO()。
仅将 Context 的值用于传输进程和 api 的恳求作用域数据，不能用于向函数传递可选参数。^[1]

小结

本文具体介绍了 Go 语言中的 Context 上下文，经过阅览本文，信任你们对 Context 的功用和运用场景有所了解。同时，你们也应该能够依据实践需求挑选最合适的 Context 创立方法，而且依据规矩，正确、高效地运用它。

文章继续更新，假如本文能让您有所收获，欢迎关注本号。微信阅览可搜【Go技能干货】。这篇文章已被收录于GitHubgithub.com/chenmingyon…，欢迎我们 Star 催更并继续关注。

参考资料

[1] pkg.go.dev/context@go1…

一文掌握 Go 并发模式 Context 上下文

前语

Context 接口

Context 的中心办法

Deadline()

Done()

Err()

Value()

Context 的创立方法

context.Background()

context.TODO()

context.WithValue()

context.WithCancel()

context.WithCancelCause() 与 context.Cause()

context.WithDeadline()

context.WithTimeout()

Context 的运用场景

传递共享数据

传递撤销信号，结束任务

超时操控

运用 Context 的一些规矩

小结

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一文掌握 Go 并发模式 Context 上下文

前语

Context 接口

Context 的中心办法

Deadline()

Done()

Err()

Value()

Context 的创立方法

context.Background()

context.TODO()

context.WithValue()

context.WithCancel()

context.WithCancelCause() 与 context.Cause()

context.WithDeadline()

context.WithTimeout()

Context 的运用场景

传递共享数据

传递撤销信号，结束任务

超时操控

运用 Context 的一些规矩

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