Go语言 context包源码学习

2022-11-24 16:21:23 阅读：280 来源： 互联网

前言

日常 Go 开发中，Context 包是用的最多的一个了，几乎所有函数的第一个参数都是 ctx，那么我们为什么要传递 Context 呢，Context 又有哪些用法，底层实现是如何呢？相信你也一定会有探索的欲望，那么就跟着本篇文章，一起来学习吧！

需求一

开发中肯定会调用别的函数，比如 A 调用 B，在调用过程中经常会设置超时时间，比如超过2s 就不等待 B 的结果了，直接返回，那么我们需要怎么做呢？

// 睡眠5s，模拟长时间操作
func FuncB() (interface{}, error) {
	time.Sleep(5 * time.Second)
	return struct{}{}, nil
}

func FuncA() (interface{}, error) {

	var res interface{}
	var err error
	ch := make(chan interface{})

  // 调用FuncB()，将结果保存至 channel 中
	go func() {
		res, err = FuncB()
		ch <- res
	}()

  // 设置一个2s的定时器
	timer := time.NewTimer(2 * time.Second)
  
  // 监测是定时器先结束，还是 FuncB 先返回结果
	select {
    
    // 超时，返回默认值
	case <-timer.C:
		return "default", err
    
    // FuncB 先返回结果，关闭定时器，返回 FuncB 的结果
	case r := <-ch:
		if !timer.Stop() {
			<-timer.C
		}
		return r, err
	}

}

func main() {
	res, err := FuncA()
	fmt.Println(res, err)
}

上面我们的实现，可以实现超过等待时间后，A 不等待 B，但是 B 并没有感受到取消信号，如果 B 是个计算密度型的函数，我们也希望B 感知到取消信号，及时取消计算并返回，减少资源浪费。

另一种情况，如果存在多层调用，比如A 调用 B、C，B 调用 D、E，C调用 E、F，在超过 A 的超时时间后，我们希望取消信号能够一层层的传递下去，后续所有被调用到的函数都能感知到，及时返回。

需求二

在多层调用的时候，A->B->C->D，有些数据需要固定传输，比如 LogID，通过打印相同的 LogID，我们就能够追溯某一次调用，方便问题的排查。如果每次都需要传参的话，未免太麻烦了，我们可以使用 Context 来保存。通过设置一个固定的 Key，打印日志时从中取出 value 作为 LogID。

const LogKey = "LogKey"

// 模拟一个日志打印，每次从 Context 中取出 LogKey 对应的 Value 作为LogID
type Logger struct{}
func (logger *Logger) info(ctx context.Context, msg string) {
	logId, ok := ctx.Value(LogKey).(string)
	if !ok {
		logId = uuid.New().String()
	}
	fmt.Println(logId + " " + msg)
}
var logger Logger

// 日志打印 并 调用 FuncB
func FuncA(ctx context.Context) {
	logger.info(ctx, "FuncA")
	FuncB(ctx)
}

func FuncB(ctx context.Context) {
	logger.info(ctx, "FuncB")
}

// 获取初始化的，带有 LogID 的 Context，一般在程序入口做
func getLogCtx(ctx context.Context) context.Context {
	logId, ok := ctx.Value(LogKey).(string)
	if ok {
		return ctx
	}
	logId = uuid.NewString()
	return context.WithValue(ctx, LogKey, logId)
}

func main() {
	ctx = getLogCtx(context.Background())
	FuncA(ctx)
}

这利用到了本篇文章讲到的 valueCtx，继续往下看，一起来学习 valueCtx 是怎么实现的吧！

Context 接口

type Context interface {

	Deadline() (deadline time.Time, ok bool)

	Done() <-chan struct{}

	Err() error

	Value(key interface{}) interface{}
}

Context 接口比较简单，定义了四个方法：

Deadline() 方法返回两个值，deadline 表示 Context 将会在什么时间点取消，ok 表示是否设置了deadline。当 ok=false 时，表示没有设置deadline，那么此时 deadline 将会是个零值。多次调用这个方法返回同样的结果。
Done() 返回一个只读的 channel，类型为 chan struct{}，如果当前的 Context 不支持取消，Done 返回 nil。我们知道，如果一个 channel 中没有数据，读取数据会阻塞；而如果channel被关闭，则可以读取到数据，因此可以监听 Done 返回的 channel，来获取 Context 取消的信号。
Err() 返回 Done 返回的 channel 被关闭的原因。当 channel 未被关闭时，Err() 返回 nil；channel 被关闭时则返回相应的值，比如 Canceled 、DeadlineExceeded。Err() 返回一个非 nil 值之后，后面再次调用会返回相同的值。
Value() 返回 Context 保存的键值对中，key 对应的 value，如果 key 不存在则返回 nil。

Done() 是一个比较常用的方法，下面是一个比较经典的流式处理任务的示例：监听 ctx.Done() 是否被关闭来判断任务是否需要取消，需要取消则返回相应的原因；没有取消则将计算的结果写入到 out channel中。

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