关于go语言context包的信息

golang之context详解

为什么需要context

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在go服务器中,对于每个请求的request都是在单独的goroutine中进行的,处理一个request也可能设计多个goroutine之间的交互, 使用context可以使开发者方便的在这些goroutine里传递request相关的数据、取消goroutine的signal或截止日期

在并发程序中,由于超时、取消操作或者一些异常情况,往往需要进行抢占操作或者中断后续操作。熟悉channel的朋友应该都见过使用done channel来处理此类问题。比如以下这个例子:

上述例子中定义了一个buffer为0的channel done, 子协程运行着定时任务。如果主协程需要在某个时刻发送消息通知子协程中断任务退出,那么就可以让子协程监听这个done channel,一旦主协程关闭done channel,那么子协程就可以推出了,这样就实现了主协程通知子协程的需求。这很好,但是这也是有限的。

如果我们可以在简单的通知上附加传递额外的信息来控制取消:为什么取消,或者有一个它必须要完成的最终期限,更或者有多个取消选项,我们需要根据额外的信息来判断选择执行哪个取消选项。

考虑下面这种情况:假如主协程中有多个任务1, 2, …m,主协程对这些任务有超时控制;而其中任务1又有多个子任务1, 2, …n,任务1对这些子任务也有自己的超时控制,那么这些子任务既要感知主协程的取消信号,也需要感知任务1的取消信号。

如果还是使用done channel的用法,我们需要定义两个done channel,子任务们需要同时监听这两个done channel。嗯,这样其实好像也还行哈。但是如果层级更深,如果这些子任务还有子任务,那么使用done channel的方式将会变得非常繁琐且混乱。

我们需要一种优雅的方案来实现这样一种机制:

上层任务取消后,所有的下层任务都会被取消;中间某一层的任务取消后,只会将当前任务的下层任务取消,而不会影响上层的任务以及同级任务。

这个时候context就派上用场了。我们首先看看context的结构设计和实现原理。

context接口

先看Context接口结构,看起来非常简单。

}

Context接口包含四个方法:

Deadline返回绑定当前context的任务被取消的截止时间;如果没有设定期限,将返回ok == false。

Done 当绑定当前context的任务被取消时,将返回一个关闭的channel;如果当前context不会被取消,将返回nil。

Err 如果Done返回的channel没有关闭,将返回nil;如果Done返回的channel已经关闭,将返回非空的值表示任务结束的原因。如果是context被取消,Err将返回Canceled;如果是context超时,Err将返回DeadlineExceeded。

Value 返回context存储的键值对中当前key对应的值,如果没有对应的key,则返回nil。

可以看到Done方法返回的channel正是用来传递结束信号以抢占并中断当前任务;Deadline方法指示一段时间后当前goroutine是否会被取消;以及一个Err方法,来解释goroutine被取消的原因;而Value则用于获取特定于当前任务树的额外信息。而context所包含的额外信息键值对是如何存储的呢?其实可以想象一颗树,树的每个节点可能携带一组键值对,如果当前节点上无法找到key所对应的值,就会向上去父节点里找,直到根节点。

emptyCtx

emptyCtx是一个int类型的变量,但实现了context的接口。emptyCtx没有超时时间,不能取消,也不能存储任何额外信息,所以emptyCtx用来作为context树的根节点。

Background和TODO只是用于不同场景下: Background通常被用于主函数、初始化以及测试中,作为一个顶层的context,也就是说一般我们创建的context都是基于Background;而TODO是在不确定使用什么context的时候才会使用。

用法 :

003-golang 调用外部命令

003-golang 调用外部命令

相关函数

exec包执行外部命令,它将os.StartProcess进行包装使得它更容易映射到stdin和stdout,并且利用pipe连接i/o.

func LookPath(file string) (string, error) //LookPath在环境变量中查找科执行二进制文件,如果file中包含一个斜杠,则直接根据绝对路径或者相对本目录的相对路径去查找

在用exec包调用的其他进程后如何关闭结束,可以使用context包的机制进行管理,context包的使用详见:

exec.CommandContext方发实现了context,通过context可以对exec启动的进程结束。

隐藏程序自身黑窗口的方法:go build -ldflags="-H windows"

隐藏子进程黑窗口的方法:

Go语言之Context

golang在1.6.2的时候还没有自己的context,在1.7的版本中就把golang.org/x/net/context包被加入到了官方的库中。中文译作“上下文”,它主要包含了goroutine 的运行状态、环境等信息。

context 主要用来在 goroutine 之间传递上下文信息,包括:同步信号、超时时间、截止时间、请求相关值等。

该接口定义了四个需要实现的方法:

如果有个网络请求Request,然后这个请求又可以开启多个goroutine做一些事情,当这个网络请求出现异常和超时时,这个请求结束了,这时候就可以通过context来跟踪这些goroutine,并且通过Context来取消他们,然后系统才可回收所占用的资源。

为了更方便的创建Context,包里头定义了Background来作为所有Context的根,它是一个emptyCtx的实例。

Background返回一个非空的Context。它永远不会被取消。它通常用来初始化和测试使用,作为一个顶层的context,也就是说一般我们创建的context都是基于Background。

TODO返回一个非空的Context。当不清楚要使用哪个上下文的时候可以使用TODO。

他们两个本质上都是emptyCtx结构体类型,是一个不可取消,没有设置截止时间,没有携带任何值的Context。

有了如上的根Context,那么是如何衍生更多的子Context的呢?这就要靠context包为我们提供的With系列的函数了。

通过这些函数,就创建了一颗Context树,树的每个节点都可以有任意多个子节点,节点层级可以有任意多个。

WithCancel函数,最常用的派生 context 方法。该方法接受一个父 context。父 context 可以是一个 background context 或其他 context。

WithDeadline函数,该方法会创建一个带有 deadline 的 context。当 deadline 到期后,该 context 以及该 context 的可能子 context 会受到 cancel 通知。另外,如果 deadline 前调用 cancelFunc 则会提前发送取消通知。

WithTimeout和WithDeadline基本上一样,这个表示是超时自动取消,是多少时间后自动取消Context的意思。

WithValue函数和取消Context无关,它是为了生成一个绑定了一个键值对数据的Context,这个绑定的数据可以通过Context.Value方法访问到,一般我们想要通过上下文来传递数据时,可以通过这个方法,如我们需要tarce追踪系统调用栈的时候。

使用Context的程序应遵循以下规则,以使各个包之间的接口保持一致:

1.不要将 Context 塞到结构体里。直接将 Context 类型作为函数的第一参数,而且一般都命名为 ctx。

2.不要向函数传入一个 nil 的 context,如果你实在不知道传什么,标准库给你准备好了一个 context:todo。

3.不要把本应该作为函数参数的类型塞到 context 中,context 存储的应该是一些共同的数据。例如:登陆的 session、cookie 等。

4.同一个 context 可能会被传递到多个 goroutine,别担心,context 是并发安全的。


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