Go十大常见错误第8篇(并发编程中Context使用常见错误)

前言 这是Go十大常见错误系列的第8篇:并发编程中Context使用常见错误。素材来源于Go布道者,现Docker公司资深工程师Teiva Harsanyi。
本文涉及的源代码全部开源在:Go十大常见错误源代码,欢迎大家关注公众号,及时获取本系列最新更新。
Context是什么 Go语言标准库里有一个package叫context,该package里定义了context.Context类型,在并发编程里非常有用,但是也经常被开发者误解。
官方对Context的表述是:

Package context defines the Context type, which carries deadlines, cancellation signals, and other request-scoped values across API boundaries and between processes.
光看这段描述,还是很容易让人迷糊的,我们接下来具体看看Context到底是什么以及可以帮助我们做什么事情。
Context顾名思义,表示的是goroutine的上下文,Context定义如下所示:
// A Context carries a deadline, cancellation signal, and request-scoped values // across API boundaries. Its methods are safe for simultaneous use by multiple // goroutines. type Context interface { // Done returns a channel that is closed when this Context is canceled // or times out. Done() <-chan struct{}// Err indicates why this context was canceled, after the Done channel // is closed. Err() error// Deadline returns the time when this Context will be canceled, if any. Deadline() (deadline time.Time, ok bool)// Value returns the value associated with key or nil if none. Value(key interface{}) interface{} }

Context可以通过超时设置、携带取消信号、附加参数信息来方便goroutine里做相应的逻辑控制。
  • 超时控制。 通过context.WithTimeout函数和context.WithDeadline函数可以创建一个有超时时间的Context。通过Context的Done函数可以判断是否超时了。
    func WithTimeout(parent Context, timeout time.Duration) (Context, CancelFunc) func WithDeadline(parent Context, d time.Time) (Context, CancelFunc)

  • 取消信号。通过context.WithCancel函数可以创建一个接收cancel信号的Context。通过Context的Done函数可以判断是否发出了cancel信号。父Context发出的cancel信号,子Context也可以接收到。
    func WithCancel(parent Context) (ctx Context, cancel CancelFunc)

  • 附加参数信息。通过context.WithValue函数可以给Context添加参数。其中key和value都是空接口类型(interface{})。通过Context的Value函数可以获取附加参数信息。
    func WithValue(parent Context, key, val any) Context

在实际开发过程中,Context的使用流程一般是:
  • Step 1: 创建Context,给Context指定超时时间,设置取消信号,或者附加参数(链路跟踪里经常使用Context里的附加参数,传递IP等链路跟踪信息)。
  • Step 2: goroutine使用Step 1里的Context作为第一个参数,在该goroutine里就可以做如下事情:
    • 使用Context里的Done函数判断是否达到了Context设置的超时时间或者Context是否被主动取消了。
    • 使用Context里的Value函数获取该Context里的附加参数信息。
    • 使用Context里的Err函数获取错误原因,目前原因就2个,要么是超时,要么是主动取消。
有2点要补充:
  • 第一,Context是可以组合的。比如,我们可以通过context.WithTimeout创建一个有超时时间的Context,再调用context.WithValue添加一些附加参数信息。
  • 第二,多个goroutine可以共享同一个Context,可以通过该Context的超时设置、携带取消信号以及附加参数来控制多个goroutine的行为。
常见错误 在Context使用过程中有以下几个常见错误:
  • 第一,不执行cancel函数去释放Context资源。
    • 对于context.WithTimeoutcontext.WithDeadlinecontext.WithCancel函数返回的cancel函数,需要做执行。官方说明如下:
      Canceling this context releases resources associated with it, so code should call cancel as soon as the operations running in this Context complete:
      参考代码示例:
      func slowOperationWithTimeout(ctx context.Context) (Result, error) { ctx, cancel := context.WithTimeout(ctx, 100*time.Millisecond) defer cancel()// releases resources if slowOperation completes before timeout elapses return slowOperation(ctx) }

  • 第二,不加超时控制,如果执行了非常耗时的rpc操作或者数据库操作,就会阻塞程序。如果rpc调用接口或者数据库操作接口支持传递Context参数,建议加上超时设置。代码示例参考如下:
    ctx, cancel := context.WithTimeout(parent, 100 * time.Millisecond) response, err := grpcClient.Send(ctx, request)

推荐阅读
  • Go十大常见错误第1篇:未知枚举值
  • Go十大常见错误第2篇:benchmark性能测试的坑
  • Go十大常见错误第3篇:go指针的性能问题和内存逃逸
  • Go十大常见错误第4篇:break操作的注意事项
  • Go十大常见错误第5篇:Go语言Error管理
  • Go十大常见错误第6篇:slice初始化常犯的错误
  • Go十大常见错误第7篇:不使用-race选项做并发竞争检测
  • Go面试题系列,看看你会几题?
开源地址 文章和示例代码开源在GitHub: Go语言初级、中级和高级教程。
公众号:coding进阶。关注公众号可以获取最新Go面试题和技术栈。
个人网站:Jincheng's Blog。
知乎:无忌。
福利 我为大家整理了一份后端开发学习资料礼包,包含编程语言入门到进阶知识(Go、C++、Python)、后端开发技术栈、面试题等。
【Go十大常见错误第8篇(并发编程中Context使用常见错误)】关注公众号「coding进阶」,发送消息 backend 领取资料礼包,这份资料会不定期更新,加入我觉得有价值的资料。还可以发送消息「进群」,和同行一起交流学习,答疑解惑。
References
  • 参考文章:https://itnext.io/the-top-10-...
  • 官方文档:https://pkg.go.dev/context
  • 官方Context入门介绍:https://go.dev/blog/context
  • Context使用介绍:https://mp.weixin.qq.com/s/Po...
  • https://www.digitalocean.com/...

    推荐阅读