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Go context的运用与源码剖析

后端

简介

在Go语言中，context包提供了传递超时、取消信号和其他与当前请求相关数据的功能，它是进行并发编程的重要工具。context包的使用非常广泛，在许多库和框架中都可以看到它的身影。例如，在net/http包中，context用于传递HTTP请求的上下文信息，如请求ID、请求头和请求参数等。在cloud.google.com/go包中，context用于传递gRPC调用的上下文信息。

context包的结构

context包的主要类型是Context接口，它是所有context类型的值的公共接口。Context接口定义了如下方法：

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

Context接口的Deadline()方法返回一个time.Time类型的截止时间，如果截止时间为零值，则表示没有截止时间。Done()方法返回一个只读的channel，当截止时间到了或者context被取消时，该channel会被关闭。Err()方法返回context的错误信息，如果context没有被取消，则返回nil。Value()方法用于获取context中存储的值，这些值可以由任何类型组成。

context包还提供了一些工厂函数，用于创建不同的context类型：

  • Background() Context: 创建一个没有截止时间和取消信号的context。
  • TODO() Context: 创建一个具有截止时间的context，但没有取消信号。
  • WithCancel(parent Context) (ctx Context, cancel func())：创建带有取消信号的context，父context作为参数。
  • WithDeadline(parent Context, deadline time.Time) (ctx Context, cancel func())：创建带有截止时间的context，父context和截止时间作为参数。
  • WithTimeout(parent Context, timeout time.Duration) (ctx Context, cancel func())：创建带有截止时间的context，父context和超时时间作为参数。

context包的源码分析

context包的源码位于GOROOT/src/context包中，我们将在本节对它进行剖析。

Context接口的实现

Context接口的实现有两种：空的context和带有值的context。空的context是context包中最简单的实现，它实现了Context接口的所有方法，但没有存储任何值。带有值的context是context包的另一种实现，它除了实现了Context接口的所有方法外，还存储了一些值。

工厂函数的实现

context包的工厂函数都是通过调用Context接口的实现来创建context的。例如，Background()函数调用空的context的构造函数来创建context，WithCancel()函数调用带有值的context的构造函数来创建context，依此类推。

context包的使用

context包的使用非常简单，一般只需在函数或方法的签名中添加一个Context参数，然后在函数或方法体中使用Context参数来获取与当前请求相关的信息即可。例如，以下代码演示了如何在net/http包的HTTP请求处理函数中使用context：

func MyHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  ctx := r.Context()
  // 使用ctx获取与当前请求相关的信息
}

结论

context包是Go语言中一个非常重要的并发编程工具，它提供了传递超时、取消信号和其他与当前请求相关数据的功能。context包的使用非常简单，而且在许多库和框架中都可以看到它的身影。本文详细介绍了context包的结构、源码实现和使用方式，希望对读者理解和使用context包有所帮助。