Golang学习笔记：context的使用场景

context在Go语言中是一个非常重要的知识点，在使用场景和面试问答中经常被提及到，如果想学习其原理知识，可以参考, 这篇文章只做使用场景总结。
context包为协程间传递信号提供了一些方法，用于管理请求生命周期和控制并发操作，context的使用场景有以下几个:

控制请求的生命周期

在处理HTTP请求时，通常需要确保请求处理过程中能够及时取消、超时或结束。尤其当请求涉及到多个下游服务调用时，若一个服务响应缓慢或失败，必须取消所有其他正在进行的操作。
示例：

func handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {ctx := r.Context()resultChan := make(chan string, 1) // 使用缓冲通道避免 goroutine 泄漏// 启动 goroutine 执行耗时操作go func() {// 模拟耗时操作select {case <-time.After(2 * time.Second):// 检查父 context 是否已经结束select {case resultChan <- "operation completed successfully":log.Println("Operation completed and result sent")case <-ctx.Done():log.Println("Operation completed but context was canceled, discarding result")}case <-ctx.Done():log.Println("Operation canceled before completion")// 不发送结果，因为 context 已取消}}()// 等待结果或取消信号select {case <-ctx.Done():// 请求取消或超时switch ctx.Err() {case context.Canceled:log.Println("Request was canceled by client")http.Error(w, "request canceled", http.StatusRequestTimeout)case context.DeadlineExceeded:log.Println("Request timeout")http.Error(w, "request timeout", http.StatusGatewayTimeout)default:log.Printf("Context error: %v", ctx.Err())http.Error(w, "request failed", http.StatusInternalServerError)}returncase result := <-resultChan:// 正常返回结果log.Println("Returning successful result")w.Header().Set("Content-Type", "text/plain; charset=utf-8")fmt.Fprintln(w, result)}
}

处理超时和截止时间

当处理需要网络调用或长时间运行的操作时，设定一个超时时间或截止日期是很重要的。context可以传递一个超时或截止日期，自动取消操作，避免资源浪费。
示例：

package mainimport ("context""fmt""time"
)func main() {ctx := context.Background()fmt.Println(fetchData(ctx))
}func fetchData(ctx context.Context) (string, error) {ctx, cancel := context.WithTimeout(ctx, 2*time.Second)defer cancel()ch := make(chan string, 1)go func() {//模拟耗时操作time.Sleep(3 * time.Second)ch <- "data"}()select {case <-ctx.Done():fmt.Println("Done")return "", ctx.Err()case result := <-ch:fmt.Println("result")return result, nil}
}

package mainimport ("context""fmt""time"
)func main() {// 设置一个具体的截止时间deadline := time.Now().Add(3 * time.Second)ctx, cancel := context.WithDeadline(context.Background(), deadline)defer cancel() // 重要：确保资源被释放// 检查截止时间if dl, ok := ctx.Deadline(); ok {fmt.Printf("Deadline set to: %v\n", dl.Format("15:04:05.000"))}// 等待 context 超时select {case <-time.After(5 * time.Second):fmt.Println("Operation completed")case <-ctx.Done():fmt.Printf("Context canceled: %v\n", ctx.Err())}
}

传递元数据

在微服务架构中，需要在服务之间传递一些与请求相关的元数据，例如认证信息、分布日志ID等，context提供了传递这些信息的方式。
示例：

func main() {ctx := context.Background()ctx = context.WithValue(ctx, "requestID", "12345")processRequest(ctx)
}func processRequest(ctx context.Context) {reqID := ctx.Value("requestID")fmt.Println("Request ID:", reqID)
}

协同工作

在复杂的并发任务中，不同的协程可能需要相互协作，或需要再特定条件下取消其他协程，context可以用于协同工作，统一管理多个协程的状态。

func main() {ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())go worker(ctx, "worker1")go worker(ctx, "worker2")time.Sleep(1 * time.Second)cancel() // 取消所有工作time.Sleep(1 * time.Second)
}func worker(ctx context.Context, name string) {for {select {case <-ctx.Done():fmt.Println(name, "stopped")returndefault:fmt.Println(name, "working")time.Sleep(500 * time.Millisecond)}}
}

限制并发数量

在特定场景下，需要限制并发执行的协程数量，避免过度消耗系统资源，context可以与信号量或sync.WaitGroup一起使用来限制并发数量。

func main() {ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())defer cancel()sem := make(chan struct{}, 3) // 限制并发数为3var wg sync.WaitGroupfor i := 0; i < 10; i++ {wg.Add(1)go func(i int) {defer wg.Done()sem <- struct{}{} // 获取信号defer func() { <-sem }() // 释放信号worker(ctx, i)}(i)}wg.Wait()
}func worker(ctx context.Context, id int) {select {case <-ctx.Done():fmt.Printf("worker %d canceled\n", id)returndefault:fmt.Printf("worker %d working\n", id)time.Sleep(1 * time.Second)}
}