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Golang标准库——context

Golang标准库——context

作者: DevilRoshan | 来源:发表于2020-03-10 02:14 被阅读0次

    context

    context包定义了上下文类型,该类型在API边界之间以及进程之间传递截止日期,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,而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,可以选择将其替换为使用WithCancel,WithDeadline,WithTimeout或WithValue创建的派生Context。取消context后,从该Context派生的所有Context也会被取消。

    WithCancel,WithDeadline和WithTimeout函数采用Context(父级)并返回派生的Context(子级)和CancelFunc。调用CancelFunc会取消该子代及其子代,删除父代对该子代的引用,并停止所有关联的计时器。未能调用CancelFunc会使子代及其子代泄漏,直到父代被取消或计时器触发。审核工具检查所有控制流路径上是否都使用了CancelFuncs。

    使用Context的程序应遵循以下规则,以使各个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Context存储在结构类型中;
    • 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。如果不确定使用哪个上下文,请传递context.TODO。

    仅将Context值用于传递流程和API的请求范围的数据,而不用于将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。Context对于由多个goroutine同时使用是安全的。

    Variables

    var Canceled = errors.New("context canceled")
    var DeadlineExceeded error = deadlineExceededError{}
    

    Canceled是Context.Err类型,取消Context时返回的错误。

    DeadlineExceeded是上下文的最后期限过去时Context.Err返回的错误。

    type CancelFunc

    type CancelFunc func()
    

    CancelFunc告诉操作停止工作。 CancelFunc不等待工作停止。 在第一个调用之后,随后对CancelFunc的调用什么都不做。

    type Context

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

    其中

    • Deadline方法需要返回当前Context被取消的时间,也就是完成工作的截止时间(deadline);
    • Done方法需要返回一个Channel,这个Channel会在当前工作完成或者上下文被取消之后关闭,多次调用Done方法会返回同一个Channel
    • Err方法会返回当前Context结束的原因,它只会在Done返回的Channel被关闭时才会返回非空的值;
      • 如果当前Context被取消就会返回Canceled错误;
      • 如果当前Context超时就会返回DeadlineExceeded错误;
    • Value方法会从Context中返回键对应的值,对于同一个上下文来说,多次调用Value并传入相同的Key会返回相同的结果,该方法仅用于传递跨API和进程间跟请求域的数据;

    func Background

    func Background() Context
    

    Background返回一个非空的Context。 它永远不会被取消,没有值,也没有期限。 它通常由主要功能,初始化和测试使用,并用作传入请求的顶级Context。

    func TODO

    func TODO() Context
    

    TODO返回一个非空的Context。 当不清楚要使用哪个上下文或尚不可用时(因为尚未扩展周围的功能以接受Context参数),代码应使用context.TODO。 静态分析工具可识别TODO,该工具可确定上下文是否在程序中正确传播。

    func WithCancel

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

    WithCancel返回具有新的“完成”通道的父级副本。 当调用返回的cancel函数或关闭父上下文的Done通道时(以先发生的为准),关闭返回的上下文的Done通道。

    取消此上下文将释放与其关联的资源,因此在此上下文中运行的操作完成后,代码应立即调用cancel。

    func main() {
       gen := func(ctx context.Context) <-chan int {
          dst := make(chan int)
          n := 1
          go func() {
             for {
                select {
                case <-ctx.Done():
                   return // returning not to leak the goroutine
                case dst <- n:
                   n++
                }
             }
          }()
          return dst
       }
    
       ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
       defer cancel() // cancel when we are finished consuming integers
    
       for n := range gen(ctx) {
          fmt.Println(n)
          if n == 5 {
             break
          }
       }
    }
    

    上面的示例代码中,gen函数在单独的goroutine中生成整数并将它们发送到返回的通道。 gen的调用者在使用生成的整数之后需要取消上下文,以免gen启动的内部goroutine发生泄漏。

    func WithDeadline

    func WithDeadline(parent Context, deadline time.Time) (Context, CancelFunc)
    

    WithDeadline返回父上下文的副本,并将截止日期调整为不迟于d。 如果父母的截止日期早于d,则WithDeadline(parent,d)在语义上等同于父母。 当截止日期到期,调用返回的cancel函数或关闭父上下文的Done通道(以先到者为准)时,将关闭返回的上下文的Done通道。

    取消此上下文将释放与其关联的资源,因此在此上下文中运行的操作完成后,代码应立即调用cancel。

    func main() {
       d := time.Now().Add(50 * time.Millisecond)
       ctx, cancel := context.WithDeadline(context.Background(), d)
    
       // Even though ctx will be expired, it is good practice to call its
       // cancelation function in any case. Failure to do so may keep the
       // context and its parent alive longer than necessary.
       defer cancel()
    
       select {
       case <-time.After(1 * time.Second):
          fmt.Println("overslept")
       case <-ctx.Done():
          fmt.Println(ctx.Err())
       }
    }
    

    上面的代码中,定义了一个50毫秒之后过期的deadline,然后我们调用context.WithDeadline(context.Background(), d)得到一个上下文(ctx)和一个取消函数(cancel),然后使用一个select让主程序陷入等待:等待1秒后打印overslept退出或者等待ctx过期后退出。 因为ctx50毫秒后就过期,所以ctx.Done()会先接收到值,上面的代码会打印ctx.Err()取消原因。

    func WithTimeout

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

    WithTimeout返回WithDeadline(parent, time.Now().Add(timeout))方法。

    取消此Context 将释放与之关联的资源,因此在此Context 中运行的操作完成后,代码应立即调用cancel:

    func main() {
       ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 50*time.Millisecond)
       defer cancel()
    
       select {
       case <-time.After(1 * time.Second):
          fmt.Println("overslept")
       case <-ctx.Done():
          fmt.Println(ctx.Err()) // prints "context deadline exceeded"
       }
    }
    

    func WithValue

    func WithValue(parent Context, key, val interface{}) Context
    

    WithValue返回父项的副本,其中与key关联的值为val。

    仅将Context值用于传递流程和API的请求范围的数据,而不用于将可选参数传递给函数。

    提供的密钥必须具有可比性,并且不能为字符串类型或任何其他内置类型,以避免使用上下文在程序包之间发生冲突。 WithValue的用户应定义自己的密钥类型。 为了避免在分配给接口{}时进行分配,上下文键通常具有具体的类型struct {}。 另外,导出的上下文键变量的静态类型应该是指针或接口。

    func main() {
       type favContextKey string
    
       f := func(ctx context.Context, k favContextKey) {
          if v := ctx.Value(k); v != nil {
             fmt.Println("found value:", v)
             return
          }
          fmt.Println("key not found:", k)
       }
    
       k := favContextKey("language")
       ctx := context.WithValue(context.Background(), k, "Go")
    
       f(ctx, k)
       f(ctx, favContextKey("color"))
    }
    

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