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深入了解Go Context的用法

Apr 05, 2023 am 09:10 AM

Go語言中的Context,非常好用,幾乎所有的Go程式都使用它來傳遞請求範圍的值。它是一個輕量級的對象,允許跨API邊界傳遞請求範圍的值,包括取消訊號、截止日期和請求ID等。

在本文中,我們將深入了解Go Context的用法,以了解它的優點及如何使用它來提高應用程式的效能和健全性。

什麼是Go Context?

Go Context是Go語言中的一個標準函式庫,用來管理請求範圍的值。它為應用程式提供一個輕量級的,且具有傳遞性的方法,用於在 goroutine 之間傳遞請求的變數。它主要用於傳遞取消請求、逾時限制、追蹤日誌、請求上下文以及請求資料等。

與其他程式語言中的 Context 不同,Go Context 具有一些非常特殊的性質:

  • 它是線程安全的。
  • 它的值可以跨 goroutine 傳遞。
  • 它可以取消或逾時,以防止長時間運行或無法停止的操作。
  • 它還可以用於分離請求取消和實際操作取消。

使用場景

Go Context是非常通用的工具,可以用於不同場景下的應用程序,其中一些場景包括:

  1. Web應用程式

Web應用程式是最常見的使用場景之一。它可以輕鬆地管理處理 HTTP 請求所需的上下文和請求特定的元資料。在HTTP請求處理期間,Context 被用於跨 handler 傳遞請求ID,請求逾時限制,取消訊號等。例如,Context 在處理 Websocket 連線時用於追蹤會話狀態。

  1. 後台服務應用程式

後台服務應用程式可能需要遍歷多個API 以為外部系統提供數據,Context 在這種應用程式中被用於完成goroutine更有效率的終止,是這種應用程式的最佳選擇。您可以使用 Context WithCancel 標準函數來實現這一點。如果所有的 goroutine 都使用這個 Context,那麼只需要回調一次即可停止所有訂閱並清理資源。

  1. 資料庫和檔案操作

Go Context 是處理大型檔案和 DB 作業的理想工具,因為這些操作可能會耗費大量的資源和 I/O。在這種情況下,Context 用於取消操作,以避免失誤和執行時間錯誤。

  1. 分散式應用程式

在微服務架構中,Context 被廣泛用於從 API 傳遞請求範圍的資訊到各個服務的呼叫鏈。在這種情況下,追蹤追蹤ID儲存在 Context 中,並在連接多個服務時傳遞。這使得整個請求線路的追蹤變得容易。

Context的用法

現在我們已經了解了 Go Context 的基礎知識,接下來我們將探討如何使用它來管理請求範圍的值。

  1. 建立一個Context

在 Go 語言中,您可以使用 context.Background() 來建立一個空的頂層 context。這個 context 是全域獨立的,不包含任何值。

ctx := context.Background()

您也可以使用 WithValue() 函數來建立一個帶有值的 context。例如,您可以建立一個 HTTP 請求處理的 context 帶有請求資料和逾時限制。

ctx := context.WithValue(
        context.Background(),
        "requestId",
        uuid.New())

ctx.Value() 函數使用這個 context 來取得 context 的值。在下面的範例中,我們可以透過請求唯一識別碼來取得 Context 資訊。

requestId, ok := ctx.Value("requestId").(value string)
  1. 逾時訊號

使用 context.WithDeadline 或 context.WithTimeout 函數,您也可以將逾時訊號應用於 context,以避免長時間運行的過程。

ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 10*time.Second)
defer cancel()

cancel() 函數被用來標記 C​​ontext 的取消狀態。在逾時事件發生時,Context 將自動取消。

select {
case <p>在這個例子中,我們建立一個10秒的超時 Context。 select 語句等待兩個 channel 上的動作。 Done() 方法,當 Context 取消或逾時時,將發出訊號。 </p><p>我們透過計時器 channel 發送短訊息,等待 5 秒。因為我們 context.WithTimeout() 函數的第二個參數是 10 秒,所以應該只有選擇語句中的第一條路線被執行。 </p><ol start="3"><li>Context可取消</li></ol><p>Context 在長時間的運作過程中使用,可以使用取消訊號的一個特性,以避免對系統產生意外的負載。 </p><p>在下面的程式碼片段中,我們將使用 context.WithCancel() 建立一個 Context,然後使用 cancel() 函數來標記 C​​ontext 的取消狀態。給定的 goroutine 如果在 Context 取消之前完成,則透過 Done() 方法發送它的 完成訊號 。 </p><pre class="brush:php;toolbar:false">ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())

go func(ctx context.Context) {
      select {
             case <p>在這裡,我們在 goroutine 中使用 Done() 和預設分支。如果 Context 取消或逾時,Done() 方法將傳回一個訊號,並呼叫 cancel() 函數來取消 goroutine 的運行。 </p><p>在主函數中,我們使用 time.AfterFunc() 函數呼叫這個 Context 的取消() 函數來標記 C​​ontext 的取消狀態。這將在 5 秒鐘後觸發 goroutine 取消操作。 </p><ol start="4"><li>Context超时和取消</li></ol><p>在处理请求的时间,我们通常需要确保 goroutine 不会无限期地等待,而需要在可接受的时间范围内执行操作。</p><p>在下面的代码段中,我们将使用 context.WithTimeout() 函数创建一个带有 5 秒超时限制的 Context。</p><pre class="brush:php;toolbar:false">ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 2*time.Second)
defer cancel()

select {
    case <p>我们也使用了 cancel() 函数,确保 Context 被取消时自动触发。</p><p>为了模拟一个长时间的操作,我们使用 time.After(channel)。 当 goroutine 执行时间超过 2 秒时,Context 始终会被取消。 select 语句通过检查两个 channel 的操作结果而“安全地”退出。</p><p>总结</p><p>在 Go 语言中,Context 是通用工具,用于管理请求范围的数据。它提供了一种非常强大,灵活的方法,以跨 API 边界传递请求范围的值,如取消信号、截止日期、请求 ID 等。</p><p>在本文中,我们深入探讨了 Go Context 的一些实际用例,并讨论了一些最佳实践,以优化应用程序的可维护性和性能。</p><p>随着应用程序和网络的规模增长,Context 的正确使用和管理变得非常重要。如果用得当,它可以提高应用程序的健壮性和性能,从而确保进行细粒度的请求管理。</p>

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