Golang之上下文Context

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。

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。

3.Backgroud函数

Backgroud和TODO这两个函数内部都会创建emptyCtx。

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。

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。

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

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。

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

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。

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。

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。

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。

如果ctx2先取消，就只会影响到以它为根节点的Context，

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。

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

现在我们给ctx附加一个键值对，,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”。

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

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

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。

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

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

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。