【Go - context 速览，场景与用法】

作用

context字面意思上下文，用于关联管理上下文，具体有如下几个作用

取消信号传递：可以用来传递取消信号，让一个正在执行的函数知道它应该提前终止。
超时控制：可以设定一个超时时间，自动取消超过执行时间的操作。
截止时间：与超时类似，但是是设定一个绝对时间点，而不是时间段。
值传递：可以安全地在请求的上下文中传递数据，避免了使用全局变量或者参数列表不断增长。

由上述看出，context有个重要用途，控制取消。

场景与用法

示例1：HTTP 请求处理

在处理 HTTP 请求时，可以为每个请求创建一个 context，用于控制请求处理的整个生命周期。如果请求被取消或超时，依赖该 context 的操作也会被取消。

代码示例

go 复制代码

package main

import (
	"context"
	"fmt"
	"math/rand"
	"net/http"
	"time"
)

func randomSleepAtMost2s() {
	rand.Seed(time.Now().UnixNano()) // 初始化随机数种子
	// 生成 0 到 2000 之间的随机整数（毫秒）
	randomMillis := rand.Intn(2000)
	// 转换为 time.Duration 类型，并乘以 time.Millisecond
	sleepDuration := time.Duration(randomMillis) * time.Millisecond
	// 随机睡眠
	fmt.Println("sleeping for", sleepDuration)
	time.Sleep(sleepDuration)
}

func handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	// 超时时间1s
	ctx, cancel := context.WithTimeout(r.Context(), 1*time.Second)
	defer cancel()

	// 创建一个模拟正常处理完成的通道
	done := make(chan struct{})

	// 模拟异步处理逻辑
	go func() {
		// 模拟耗时操作
		// - 当随机睡眠超过1s时，会触发 ctx.Done()，取消请求
		// - 当随机睡眠不超过1s时，则会正常处理请求
		randomSleepAtMost2s()
		fmt.Println("request processed")
		close(done) // 处理完成，关闭通道
	}()

	// 模拟耗时操作
	select {
	case <-done:
		w.WriteHeader(http.StatusOK)
		w.Write([]byte("request processed successfully"))
	case <-ctx.Done():
		fmt.Println("request cancelled")
		http.Error(w, "request cancelled", http.StatusRequestTimeout)
		return
	}
}

func main() {
	http.HandleFunc("/", handler)
	http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

示例2 ：数据库操作

数据库查询或操作可以接受一个 context 参数，允许查询在超时或被取消时立即停止，避免无谓的数据库资源占用。

代码示例

go 复制代码

package main

import (
	"context"
	"database/sql"
	"fmt"
	"time"

	_ "github.com/lib/pq" // 假设使用 PostgreSQL
)

func queryWithTimeout(ctx context.Context, db *sql.DB, query string) (*sql.Rows, error) {
	// 设置1s的超时时间
	ctx, cancel := context.WithTimeout(ctx, 1*time.Second)
	defer cancel()

	return db.QueryContext(ctx, query)
}

func main() {
	// 连接数据库（示例）
	db, err := sql.Open("postgres", "your_connection_string")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer db.Close()

	ctx := context.Background()
	_, err = queryWithTimeout(ctx, db, "SELECT * FROM your_table")
	if err != nil {
		fmt.Println("Query failed:", err)
	}
}

示例3：取消协程

在启动多个 goroutine 进行并发操作时，可以通过 context 控制这些 goroutine 的生命周期，确保它们能够在必要时被正确取消。

代码示例

go 复制代码

package main

import (
	"context"
	"fmt"
	"time"
)

func operation(ctx context.Context, id int) {
	select {
	case <-time.After(2 * time.Second):
		fmt.Printf("Operation %d completed\n", id)
	case <-ctx.Done():
		fmt.Printf("Operation %d cancelled\n", id)
	}
}

func main() {
	ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())

	for i := 0; i < 5; i++ {
		go operation(ctx, i)
	}

	time.Sleep(1 * time.Second)
	cancel()                    // 取消所有协程操作
	time.Sleep(3 * time.Second) // 等待足够的时间以打印完日志，观察效果
}

示例4：跨服务调用

在微服务架构中，一个服务调用另一个服务时，可以通过 context 传递关于原始请求的信息，如请求ID，以便进行链路追踪。

代码示例

go 复制代码

package main

import (
	"context"
	"fmt"
	"net/http"
	"time"
)

func callService(ctx context.Context, url string) {
	req, _ := http.NewRequest("GET", url, nil)
	req = req.WithContext(ctx)

	client := &http.Client{}
	resp, err := client.Do(req)
	if err != nil {
		fmt.Println("Request failed:", err)
		return
	}
	defer resp.Body.Close()

	fmt.Println("Response status:", resp.Status)
}

func main() {
	ctx := context.Background()
	ctx = context.WithValue(ctx, "RequestID", "abc123")
	ctx, cancel := context.WithTimeout(ctx, 1*time.Second)
	defer cancel()

	callService(ctx, "http://example.com")
}

结语

通过这些场景和用法，可以看出 context 在 Go 中的重要性，特别是在需要控制管理请求生命周期时（控制取消）。