詳解Go語言的context包從放棄到入門
一、Context包到底是干嘛用的
我們會在用到很多東西的時候都看到context的影子，比如gin框架，比如grpc，這東西到底是做啥的？
大家都在用，沒幾個知道這是干嘛的，知其然而不知其所以然，
誰都在CRUD，誰都覺得if else就完了，有代碼能copy我也行，原理啥啥不懂不重要，反正就是一把梭
原理說白了就是：
- 當(dāng)前協(xié)程取消了，可以通知所有由它創(chuàng)建的子協(xié)程退出
- 當(dāng)前協(xié)程取消了，不會影響到創(chuàng)建它的父級協(xié)程的狀態(tài)
- 擴(kuò)展了額外的功能：超時取消、定時取消、可以給子協(xié)程共享數(shù)據(jù)
二、主協(xié)程退出通知子協(xié)程示例演示
主協(xié)程通知子協(xié)程退出
如下代碼展示了，通過一個叫done的channel通道達(dá)到了這樣的效果
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
done := make(chan string)
//緩沖通道預(yù)先放置10個消息
messages := make(chan int, 10)
defer close(messages)
for i := 0; i < 10; i++ {
messages <- i
}
//啟動3個子協(xié)程消費messages消息
for i := 1; i <= 3; i++ {
go child(i, done, messages)
}
time.Sleep(3 * time.Second) //等待子協(xié)程接收一半的消息
close(done) //結(jié)束前通知子協(xié)程
time.Sleep(2 * time.Second) //等待所有的子協(xié)程輸出
fmt.Println("主協(xié)程結(jié)束")
}
//從messages通道獲取信息，當(dāng)收到結(jié)束信號的時候不再接收
func child(i int, done <-chan string, messages <-chan int) {
Consume:
for {
time.Sleep(1 * time.Second)
select {
case <-done:
fmt.Printf("[%d]被主協(xié)程通知結(jié)束...\n", i)
break Consume
default:
fmt.Printf("[%d]接收消息: %d\n", i, <-messages)
}
}
}
運行結(jié)束如下
這里，我們用一個channel的關(guān)閉做到了通知所有的消費到一半的子協(xié)程退出。
問題來了，如果子協(xié)程又要啟動它的子協(xié)程，這可咋整？
主協(xié)程通知有子協(xié)程，子協(xié)程又有多個子協(xié)程
這是可哲學(xué)問題，我們還是得建立一個叫done的channel來監(jiān)測
下面演示一下這種操作，再在每個child方法里啟動多個job，如下
全量代碼貼出來
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
done := make(chan string)
//緩沖通道預(yù)先放置10個消息
messages := make(chan int, 10)
defer close(messages)
for i := 0; i < 10; i++ {
messages <- i
}
//啟動3個子協(xié)程消費messages消息
for i := 1; i <= 3; i++ {
go child(i, done, messages)
}
time.Sleep(3 * time.Second) //等待子協(xié)程接收一半的消息
close(done) //結(jié)束前通知子協(xié)程
time.Sleep(2 * time.Second) //等待所有的子協(xié)程輸出
fmt.Println("主協(xié)程結(jié)束")
}
//從messages通道獲取信息，當(dāng)收到結(jié)束信號的時候不再接收
func child(i int, done <-chan string, messages <-chan int) {
newDone := make(chan string)
defer close(newDone)
go childJob(i, "a", newDone)
go childJob(i, "b", newDone)
Consume:
for {
time.Sleep(1 * time.Second)
select {
case <-done:
fmt.Printf("[%d]被主協(xié)程通知結(jié)束...\n", i)
break Consume
default:
fmt.Printf("[%d]接收消息: %d\n", i, <-messages)
}
}
}
//任務(wù)
func childJob(parent int, name string, done <-chan string) {
for {
time.Sleep(1 * time.Second)
select {
case <-done:
fmt.Printf("[%d-%v]被結(jié)束...\n", parent, name)
return
default:
fmt.Printf("[%d-%v]執(zhí)行\(zhòng)n", parent, name)
}
}
}
運行結(jié)果如下
問題來了，如果job里再啟動自己的goroutine，這樣沒完沒了的建立done的通道有點惡心，這時候context包就來了！
我們先把上面的代碼改成context包的方式
package main
import (
"context"
"fmt"
"time"
)
func main() {
ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
//緩沖通道預(yù)先放置10個消息
messages := make(chan int, 10)
defer close(messages)
for i := 0; i < 10; i++ {
messages <- i
}
//啟動3個子協(xié)程消費messages消息
for i := 1; i <= 3; i++ {
go child(i, ctx, messages)
}
time.Sleep(3 * time.Second) //等待子協(xié)程接收一半的消息
cancel() //結(jié)束前通知子協(xié)程
time.Sleep(2 * time.Second) //等待所有的子協(xié)程輸出
fmt.Println("主協(xié)程結(jié)束")
}
//從messages通道獲取信息，當(dāng)收到結(jié)束信號的時候不再接收
func child(i int, ctx context.Context, messages <-chan int) {
//基于父級的context建立context
newCtx, _ := context.WithCancel(ctx)
go childJob(i, "a", newCtx)
go childJob(i, "b", newCtx)
Consume:
for {
time.Sleep(1 * time.Second)
select {
case <-ctx.Done():
fmt.Printf("[%d]被主協(xié)程通知結(jié)束...\n", i)
break Consume
default:
fmt.Printf("[%d]接收消息: %d\n", i, <-messages)
}
}
}
//任務(wù)
func childJob(parent int, name string, ctx context.Context) {
for {
time.Sleep(1 * time.Second)
select {
case <-ctx.Done():
fmt.Printf("[%d-%v]被結(jié)束...\n", parent, name)
return
default:
fmt.Printf("[%d-%v]執(zhí)行\(zhòng)n", parent, name)
}
}
}
運行結(jié)果如下
可以看到，改成context包還是順利的通過子協(xié)程退出了
主要修改了幾個地方，再ctx向下傳遞
基于上層context再構(gòu)建當(dāng)前層級的context
監(jiān)聽context的退出信號，
這就是context包的核心原理，鏈?zhǔn)絺鬟fcontext，基于context構(gòu)造新的context
三、Context包的核心接口和方法
更多資料可以查看：Go 語言設(shè)計與實現(xiàn)
context接口
context是一個接口，主要包含以下4個方法
- Deadline
返回當(dāng)前context任務(wù)被取消的時間，沒有設(shè)定返回ok返回false
- Done
當(dāng)綁定當(dāng)前的context任務(wù)被取消時，將返回一個關(guān)閉的channel
- Err
Done返回的channel沒有關(guān)閉，返回nil；
Done返回的channel已經(jīng)關(guān)閉，返回非空值表示任務(wù)結(jié)束的原因；
context被取消，返回Canceled。
context超時，DeadlineExceeded
- Value
返回context
存儲的鍵
emptyCtx結(jié)構(gòu)體
實現(xiàn)了context接口，emptyCtx沒有超時時間，不能取消，也不能存儲額外信息，所以emptyCtx用來做根節(jié)點，一般用Background和TODO來初始化emptyCtx
Backgroud
通常用于主函數(shù)，初始化以及測試，作為頂層的context
TODO
不確定使用什么用context的時候才會使用
valueCtx結(jié)構(gòu)體
type valueCtx struct{ Context key, val interface{} }
valueCtx利用Context的變量來表示父節(jié)點context，所以當(dāng)前context繼承了父context的所有信息
valueCtx還可以存儲鍵值。
Value
func (c *valueCtx) Value(key interface{}) interface{} {
if c.key == key {
return c.val
}
return c.Context.Value(key)
}
可以用來獲取當(dāng)前context和所有的父節(jié)點存儲的key
如果當(dāng)前的context不存在需要的key，會沿著context鏈向上尋找key對應(yīng)的值，直到根節(jié)點
WithValue
可以向context添加鍵值
func WithValue(parent Context, key, val interface{}) Context {
if key == nil {
panic("nil key")
}
if !reflect.TypeOf(key).Comparable() {
panic("key is not comparable")
}
return &valueCtx{parent, key, val}
}
添加鍵值會返回創(chuàng)建一個新的valueCtx子節(jié)點
cancelCtx結(jié)構(gòu)體
type cancelCtx struct {
Context
mu sync.Mutex
done chan struct{}
children map[canceler]struct{}
err error
}
type canceler interface {
cancel(removeFromParent bool, err error)
Done() <-chan struct{}
}
和valueCtx類似，有一個context做為父節(jié)點，
變量done表示一個channel，用來表示傳遞關(guān)閉;
children表示一個map，存儲了當(dāng)前context節(jié)點為下的子節(jié)點
err用來存儲錯誤信息表示任務(wù)結(jié)束的原因
WithCancel
用來創(chuàng)建一個可取消的context，返回一個context和一個CancelFunc，調(diào)用CancelFunc可以觸發(fā)cancel操作。
timerCtx結(jié)構(gòu)體
timerCtx是基于cancelCtx的context精英，是一種可以定時取消的context，過期時間的deadline不晚于所設(shè)置的時間d
WithDeadline
返回一個基于parent的可取消的context，并且過期時間deadline不晚于所設(shè)置時間d
WithTimeout
創(chuàng)建一個定時取消context，和WithDeadline差不多，WithTimeout是相對時間
四、總結(jié)核心原理
- Done方法返回一個channel
- 外部通過調(diào)用<-channel監(jiān)聽cancel方法
- cancel方法會調(diào)用close(channel)
當(dāng)調(diào)用close方法的時間，所有的channel再次從通道獲取內(nèi)容，會返回零值和false
res,ok := <-done:
- 過期自動取消，使用了time.AfterFunc方法，到時調(diào)用cancel方法
c.timer = time.AfterFunc(dur, func() {
c.cancel(true, DeadlineExceeded)
})
授人以漁不如授人以漁，知其然也知其所以然，讓我們共同構(gòu)建美麗新世界，讓人與自然更加和諧，就是這樣，giao~
到此這篇關(guān)于Go語言的context包從放棄到入門的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Go語言context包入門內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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