Go Context介绍

context包是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，是开发常用的并发控制技术。
与WaitGroup的不同在于context可以控制多级的goroutine。

1. 接口定义

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

    Err() error

    Value(key interface{}) interface{}
}

Deadline(): 工作的截止时间，没有设置deadline则ok==false。
Done(): 需要在select-case语句中使用（case <-context.Done(): ）。当context被关闭后，Done()返回一个被关闭的通道（关闭的通道依然是可以读的，所以goroutine可以收到关闭请求）；当context还未关闭时，Done()返回nil。
Err(): 描述context关闭的原因，其原因由context实现控制。例如：因deadline关闭：context deadline exceeded；因主动关闭：context canceled。没有关闭时，返回nil。
Value(): 特别的用于一种context：不用于控制呈树状分布的goroutine，而是用于在树状分布的goroutine之间传递信息。Value()方法根据key值查询map中的Value。

2. 使用

一个案例来展示context的使用，它做了2件事：1. 创建过期时间为1s的上下文。 2. 将context传入handle函数中，函数使用500ms的时间处理请求。

func main() {
    ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 1*time.Second)
    defer cancel()

    go handle(ctx, 500*time.Millisecond)
    select {
    case <-ctx.Done():
        fmt.Println("main", ctx.Err())
    }
}

func handle(ctx context.Context, duration time.Duration) {
    select {
    case <-ctx.Done():
        fmt.Println("handle", ctx.Err())
    case <-time.After(duration):
        fmt.Println("process request with", duration)
    }
}

output:

process request with 500ms
main context deadline exceeded

分析: context过期时间为1s，处理时间为0.5秒(select中的过期时间)，函数有足够的时间完成处理，也就是<-time.After(duration):会在<-ctx.Done()之前完成，故输出process request with 500ms。再过0.5s，<-ctx.Done()完成，这时候输出main context deadline exceeded。

倘若，代码中的``改为400*time.Millisecond，会输出什么呢？
A:

main context deadline exceeded

B:

main context deadline exceeded
handle context deadline exceeded

C:

process request with 500ms
main context deadline exceeded

D:

process request with 500ms

E:

handle context deadline exceeded
main context deadline exceeded

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答案是：A、B、E
可能出现这3种，而不是1种的原因是和调度器有关。

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context的一些方法：

• 默认上下文: 以下两个方法都会返回预先初始化好的私有变量 background 和 todo，它们会在同一个 Go 程序中被复用。这两个私有变量都是通过 new(emptyCtx) 语句初始化的，它们是指向私有结构体 context.emptyCtx的指针，这是最简单、最常用的上下文类型。
  • context.Background(): 是上下文的默认值，所有其他的上下文都应该从它衍生出来。
  • context.TODO(): 应该仅在不确定应该使用哪种上下文时使用。
• 取消信号：前两个创建的是context.WithCancel，最后一个创建的是context.timerCtx。
  • context.WithCancel(): 由context.Context()衍生出的特殊的子上下文。一旦它的返回函数被执行，其所有子context将都会被返回。
  • context.WithDeadline(): 在某个时间点进行返回。
  • context.WithTimeout(): 某个时间段过后进行返回。
• 传值方法：
  • context.WithValue(): 从父上下文中创建一个子上下文，传值的子上下文使用 context.valueCtx。
    需要注意的是这个方法是递归的根据Key来获取Value的。

func (c *valueCtx) Value(key interface{}) interface{} {
    if c.key == key {
        return c.val
    }
    return c.Context.Value(key)
}