context的字面意思是上下文，是一個(gè)比較抽象的詞，字面上理解就是上下層的傳遞，上會(huì)把內(nèi)容傳遞給下，在go中程序單位一般為goroutine，這里的上下文便是在goroutine之間進(jìn)行傳遞。

根據(jù)現(xiàn)實(shí)例子來講，最?？吹絚ontext的便是web端。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)請求request請求服務(wù)端，每一個(gè)request都會(huì)開啟一個(gè)goroutine，這個(gè)goroutine在邏輯處理中可能會(huì)去開啟其他的goroutine，例如去開啟一個(gè)MongoDB的連接，一個(gè)request的goroutine開啟了很多個(gè)goroutine時(shí)候，需要對這些goroutine進(jìn)行控制，這時(shí)候就需要context來進(jìn)行對這些goroutine進(jìn)行跟蹤。即一個(gè)請求Request，會(huì)需要多個(gè)Goroutine中處理。而這些Goroutine可能需要共享Request的一些信息；同時(shí)當(dāng)Request被取消或者超時(shí)的時(shí)候，所有從這個(gè)Request創(chuàng)建的所有Goroutine也應(yīng)該被結(jié)束。

例子講述完畢，用go的風(fēng)格再講一次。

在每一個(gè)goroutine在執(zhí)行之前，都要知道程序當(dāng)前的執(zhí)行狀態(tài)，這些狀態(tài)都被封裝在context變量中，要傳遞給要執(zhí)行的goroutine中去，這個(gè)上下文就成為了傳遞與請求同生存周期變量的標(biāo)準(zhǔn)方法。

注意 context是在go 1.7版本之后引入的，以前版本的注意（go更新特別快，每一個(gè)版本都變得越來越好，自己第一次接觸go語言的時(shí)候才1.9版本，實(shí)習(xí)公司用的好像是1.7，研發(fā)團(tuán)隊(duì)解體后現(xiàn)在實(shí)習(xí)用的版本是1.11 短時(shí)間版本就如此之大，1.10版本G-M模型改為G-P-M模型，聽聞1.12社區(qū)會(huì)再次優(yōu)化GC垃圾回收，引入分代）

Context接口
Context的接口定義的比較簡潔，我們看下這個(gè)接口的方法。

type Context interface {
    Deadline() (deadline time.Time, ok bool)

    Done() <-chan struct{}

    Err() error

    Value(key interface{}) interface{}
}

這個(gè)接口共有4個(gè)方法，了解這些方法的意思非常重要，這樣我們才可以更好的使用他們。

Deadline方法是獲取設(shè)置的截止時(shí)間的意思，第一個(gè)返回式是截止時(shí)間，到了這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，Context會(huì)自動(dòng)發(fā)起取消請求；第二個(gè)返回值ok==false時(shí)表示沒有設(shè)置截止時(shí)間，如果需要取消的話，需要調(diào)用取消函數(shù)進(jìn)行取消。

Done方法返回一個(gè)只讀的chan，類型為struct{}，我們在goroutine中，如果該方法返回的chan可以讀取，則意味著parent context已經(jīng)發(fā)起了取消請求，我們通過Done方法收到這個(gè)信號(hào)后，就應(yīng)該做清理操作，然后退出goroutine，釋放資源。

Err方法返回取消的錯(cuò)誤原因，因?yàn)槭裁碈ontext被取消。

Value方法獲取該Context上綁定的值，是一個(gè)鍵值對，所以要通過一個(gè)Key才可以獲取對應(yīng)的值，這個(gè)值一般是線程安全的。

有了如上的根Context，那么是如何衍生更多的子Context的呢？這就要靠context包為我們提供的With系列的函數(shù)了。

Context的繼承衍生

func WithCancel(parent Context) (ctx Context, cancel CancelFunc)
func WithDeadline(parent Context, deadline time.Time) (Context, CancelFunc)
func WithTimeout(parent Context, timeout time.Duration) (Context, CancelFunc)
func WithValue(parent Context, key, val interface{}) Context

這四個(gè)With函數(shù)，接收的都有一個(gè)partent參數(shù)，就是父Context，我們要基于這個(gè)父Context創(chuàng)建出子Context的意思，這種方式可以理解為子Context對父Context的繼承，也可以理解為基于父Context的衍生。

通過這些函數(shù)，就創(chuàng)建了一顆Context樹，樹的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以有任意多個(gè)子節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)層級可以有任意多個(gè)。

WithCancel函數(shù)，傳遞一個(gè)父Context作為參數(shù)，返回子Context，以及一個(gè)取消函數(shù)用來取消Context。 WithDeadline函數(shù)，和WithCancel差不多，它會(huì)多傳遞一個(gè)截止時(shí)間參數(shù)，意味著到了這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，會(huì)自動(dòng)取消Context，當(dāng)然我們也可以不等到這個(gè)時(shí)候，可以提前通過取消函數(shù)進(jìn)行取消。

WithTimeout和WithDeadline基本上一樣，這個(gè)表示是超時(shí)自動(dòng)取消，是多少時(shí)間后自動(dòng)取消Context的意思。

WithValue函數(shù)和取消Context無關(guān)，它是為了生成一個(gè)綁定了一個(gè)鍵值對數(shù)據(jù)的Context，這個(gè)綁定的數(shù)據(jù)可以通過Context.Value方法訪問到

引用飛雪無情的代碼：

func main() {
    ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
    go func(ctx context.Context) {
        for {
            select {
            case <-ctx.Done():
                fmt.Println("監(jiān)控退出，停止了...")
                return
            default:
                fmt.Println("goroutine監(jiān)控中...")
                time.Sleep(2 * time.Second)
            }
        }
    }(ctx)

    time.Sleep(10 * time.Second)
    fmt.Println("可以了，通知監(jiān)控停止")
    cancel()
    //為了檢測監(jiān)控過是否停止，如果沒有監(jiān)控輸出，就表示停止了
    time.Sleep(5 * time.Second)

}

context.Background() 返回一個(gè)空的Context，這個(gè)空的Context一般用于整個(gè)Context樹的根節(jié)點(diǎn)。然后我們使用context.WithCancel(parent)函數(shù)，創(chuàng)建一個(gè)可取消的子Context，然后當(dāng)作參數(shù)傳給goroutine使用，這樣就可以使用這個(gè)子Context跟蹤這個(gè)goroutine。

在goroutine中，使用select調(diào)用<-ctx.Done()判斷是否要結(jié)束，如果接受到值的話，就可以返回結(jié)束goroutine了；如果接收不到，就會(huì)繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)控。

那么是如何發(fā)送結(jié)束指令的呢？這就是示例中的cancel函數(shù)啦，它是我們調(diào)用context.WithCancel(parent)函數(shù)生成子Context的時(shí)候返回的，第二個(gè)返回值就是這個(gè)取消函數(shù)，它是CancelFunc類型的。我們調(diào)用它就可以發(fā)出取消指令，然后我們的監(jiān)控goroutine就會(huì)收到信號(hào)，就會(huì)返回結(jié)束。

在引用一段多控制

func main() {
    ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
    go watch(ctx,"【監(jiān)控1】")
    go watch(ctx,"【監(jiān)控2】")
    go watch(ctx,"【監(jiān)控3】")

    time.Sleep(10 * time.Second)
    fmt.Println("可以了，通知監(jiān)控停止")
    cancel()
    //為了檢測監(jiān)控過是否停止，如果沒有監(jiān)控輸出，就表示停止了
    time.Sleep(5 * time.Second)
}

func watch(ctx context.Context, name string) {
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println(name,"監(jiān)控退出，停止了...")
            return
        default:
            fmt.Println(name,"goroutine監(jiān)控中...")
            time.Sleep(2 * time.Second)
        }
    }
}

示例中啟動(dòng)了3個(gè)監(jiān)控goroutine進(jìn)行不斷的監(jiān)控，每一個(gè)都使用了Context進(jìn)行跟蹤，當(dāng)我們使用cancel函數(shù)通知取消時(shí)，這3個(gè)goroutine都會(huì)被結(jié)束。這就是Context的控制能力，它就像一個(gè)控制器一樣，按下開關(guān)后，所有基于這個(gè)Context或者衍生的子Context都會(huì)收到通知，這時(shí)就可以進(jìn)行清理操作了，最終釋放goroutine，這就優(yōu)雅的解決了goroutine啟動(dòng)后不可控的問題。

在引用一次潘少大佬的代碼：

package main

import (
    "context"
    "crypto/md5"
    "fmt"
    "io/ioutil"
    "net/http"
    "sync"
    "time"
)

type favContextKey string

func main() {
    wg := &sync.WaitGroup{}
    values := []string{"https://www.baidu.com/", "https://www.zhihu.com/"}
    ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())

    for _, url := range values {
        wg.Add(1)
        subCtx := context.WithValue(ctx, favContextKey("url"), url)
        go reqURL(subCtx, wg)
    }

    go func() {
        time.Sleep(time.Second * 3)
        cancel()
    }()

    wg.Wait()
    fmt.Println("exit main goroutine")
}

func reqURL(ctx context.Context, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    url, _ := ctx.Value(favContextKey("url")).(string)
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Printf("stop getting url:%s\n", url)
            return
        default:
            r, err := http.Get(url)
            if r.StatusCode == http.StatusOK && err == nil {
                body, _ := ioutil.ReadAll(r.Body)
                subCtx := context.WithValue(ctx, favContextKey("resp"), fmt.Sprintf("%s%x", url, md5.Sum(body)))
                wg.Add(1)
                go showResp(subCtx, wg)
            }
            r.Body.Close()
            //啟動(dòng)子goroutine是為了不阻塞當(dāng)前goroutine，這里在實(shí)際場景中可以去執(zhí)行其他邏輯，這里為了方便直接sleep一秒
            // doSometing()
            time.Sleep(time.Second * 1)
        }
    }
}

func showResp(ctx context.Context, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println("stop showing resp")
            return
        default:
            //子goroutine里一般會(huì)處理一些IO任務(wù)，如讀寫數(shù)據(jù)庫或者rpc調(diào)用，這里為了方便直接把數(shù)據(jù)打印
            fmt.Println("printing ", ctx.Value(favContextKey("resp")))
            time.Sleep(time.Second * 1)
        }
    }
}

首先調(diào)用context.Background()生成根節(jié)點(diǎn)，然后調(diào)用withCancel方法，傳入根節(jié)點(diǎn)，得到新的子Context以及根節(jié)點(diǎn)的cancel方法（通知所有子節(jié)點(diǎn)結(jié)束運(yùn)行），這里要注意：該方法也返回了一個(gè)Context，這是一個(gè)新的子節(jié)點(diǎn)，與初始傳入的根節(jié)點(diǎn)不是同一個(gè)實(shí)例了，但是每一個(gè)子節(jié)點(diǎn)里會(huì)保存從最初的根節(jié)點(diǎn)到本節(jié)點(diǎn)的鏈路信息 ，才能實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)健?/p>

程序的reqURL方法接收一個(gè)url，然后通過http請求該url獲得response，然后在當(dāng)前goroutine里再啟動(dòng)一個(gè)子groutine把response打印出來，然后從ReqURL開始Context樹往下衍生葉子節(jié)點(diǎn)（每一個(gè)鏈?zhǔn)秸{(diào)用新產(chǎn)生的ctx）,中間每個(gè)ctx都可以通過WithValue方式傳值（實(shí)現(xiàn)通信），而每一個(gè)子goroutine都能通過Value方法從父goroutine取值，實(shí)現(xiàn)協(xié)程間的通信，每個(gè)子ctx可以調(diào)用Done方法檢測是否有父節(jié)點(diǎn)調(diào)用cancel方法通知子節(jié)點(diǎn)退出運(yùn)行，根節(jié)點(diǎn)的cancel調(diào)用會(huì)沿著鏈路通知到每一個(gè)子節(jié)點(diǎn)，因此實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)并發(fā)控制，流程如圖：

044svco84sif9rjebqagmar0fp.png

context使用規(guī)范

最后，Context雖然是神器，但開發(fā)者使用也要遵循基本法，以下是一些Context使用的規(guī)范：

• Do not store Contexts inside a struct type; instead, pass a Context explicitly to each function that needs it. The Context should be the first parameter, typically named ctx；不要把Context存在一個(gè)結(jié)構(gòu)體當(dāng)中，顯式地傳入函數(shù)。Context變量需要作為第一個(gè)參數(shù)使用，一般命名為ctx；
• Do not pass a nil Context, even if a function permits it. Pass context.TODO if you are unsure about which Context to use；即使方法允許，也不要傳入一個(gè)nil的Context，如果你不確定你要用什么Context的時(shí)候傳一個(gè)context.TODO；
• Use context Values only for request-scoped data that transits processes and APIs, not for passing optional parameters to functions；使用context的Value相關(guān)方法只應(yīng)該用于在程序和接口中傳遞的和請求相關(guān)的元數(shù)據(jù)，不要用它來傳遞一些可選的參數(shù)；
• The same Context may be passed to functions running in different goroutines; Contexts are safe for simultaneous use by multiple goroutines；同樣的Context可以用來傳遞到不同的goroutine中，Context在多個(gè)goroutine中是安全的；