Go Context 并发编程简明教程

HelloWorld官方
• 阅读 1735

1 为什么需要 Context

WaitGroup 和信道(channel)是常见的 2 种并发控制的方式。

如果并发启动了多个子协程,需要等待所有的子协程完成任务,WaitGroup 非常适合于这类场景,例如下面的例子:

var wg sync.WaitGroup

func doTask(n int) {
    time.Sleep(time.Duration(n))
    fmt.Printf("Task %d Done
", n)
    wg.Done()
}

func main() {
    for i := 0; i < 3; i++ {
        wg.Add(1)
        go doTask(i + 1)
    }
    wg.Wait()
    fmt.Println("All Task Done")
}

wg.Wait() 会等待所有的子协程任务全部完成,所有子协程结束后,才会执行 wg.Wait() 后面的代码。

Task 3 Done
Task 1 Done
Task 2 Done
All Task Done

WaitGroup 只是傻傻地等待子协程结束,但是并不能主动通知子协程退出。假如开启了一个定时轮询的子协程,有没有什么办法,通知该子协程退出呢?这种场景下,可以使用 select + chan 的机制。

var stop chan bool

func reqTask(name string) {
    for {
        select {
        case <-stop:
            fmt.Println("stop", name)
            return
        default:
            fmt.Println(name, "send request")
            time.Sleep(1 * time.Second)
        }
    }
}

func main() {
    stop = make(chan bool)
    go reqTask("worker1")
    time.Sleep(3 * time.Second)
    stop <- true
    time.Sleep(3 * time.Second)
}

子协程使用 for 循环定时轮询,如果 stop 信道有值,则退出,否则继续轮询。

worker1 send request
worker1 send request
worker1 send request
stop worker1

更复杂的场景如何做并发控制呢?比如子协程中开启了新的子协程,或者需要同时控制多个子协程。这种场景下,select + chan的方式就显得力不从心了。

Go 语言提供了 Context 标准库可以解决这类场景的问题,Context 的作用和它的名字很像,上下文,即子协程的下上文。Context 有两个主要的功能:

  • 通知子协程退出(正常退出,超时退出等);
  • 传递必要的参数。

2 context.WithCancel

context.WithCancel()创建可取消的 Context对象,即可以主动通知子协程退出。

2.1 控制单个协程

使用 Context 改写上述的例子,效果与select + chan 相同。

func reqTask(ctx context.Context, name string) {
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println("stop", name)
            return
        default:
            fmt.Println(name, "send request")
            time.Sleep(1 * time.Second)
        }
    }
}

func main() {
    ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
    go reqTask(ctx, "worker1")
    time.Sleep(3 * time.Second)
    cancel()
    time.Sleep(3 * time.Second)
}
  • context.Backgroud() 创建根 Context,通常在 main 函数、初始化和测试代码中创建,作为顶层Context
  • context.WithCancel(parent) 创建可取消的子Context,同时返回函数 cancel
  • 在子协程中,使用 select 调用 <-ctx.Done() 判断是否需要退出。
  • 主协程中,调用cancel()函数通知子协程退出。

2.2 控制多个协程

func main() {
    ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())

    go reqTask(ctx, "worker1")
    go reqTask(ctx, "worker2")

    time.Sleep(3 * time.Second)
    cancel()
    time.Sleep(3 * time.Second)
}

为每个子协程传递相同的上下文ctx 即可,调用cancel() 函数后该 Context控制的所有子协程都会退出。

worker1 send request
worker2 send request
worker1 send request
worker2 send request
worker1 send request
worker2 send request
stop worker1
stop worker2

3 context.WithValue

如果需要往子协程中传递参数,可以使用 context.WithValue()

type Options struct{ Interval time.Duration }

func reqTask(ctx context.Context, name string) {
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println("stop", name)
            return
        default:
            fmt.Println(name, "send request")
            op := ctx.Value("options").(*Options)
            time.Sleep(op.Interval * time.Second)
        }
    }
}

func main() {
    ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
    vCtx := context.WithValue(ctx, "options", &Options{1})

    go reqTask(vCtx, "worker1")
    go reqTask(vCtx, "worker2")

    time.Sleep(3 * time.Second)
    cancel()
    time.Sleep(3 * time.Second)
}
  • context.WithValue() 创建了一个基于 ctx 的子Context,并携带了值 options
  • 在子协程中,使用 ctx.Value("options") 获取到传递的值,读取/修改该值。

4 context.WithTimeout

如果需要控制子协程的执行时间,可以使用 context.WithTimeout 创建具有超时通知机制的 Context 对象。

func main() {
    ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 2*time.Second)
    go reqTask(ctx, "worker1")
    go reqTask(ctx, "worker2")

    time.Sleep(3 * time.Second)
    fmt.Println("before cancel")
    cancel()
    time.Sleep(3 * time.Second)
}

WithTimeout()的使用与 WithCancel()类似,多了一个参数,用于设置超时时间。执行结果如下:

worker2 send request
worker1 send request
worker1 send request
worker2 send request
stop worker2
stop worker1
before cancel

因为超时时间设置为 2s,但是 main 函数中,3s 后才会调用 cancel(),因此,在调用cancel() 函数前,子协程因为超时已经退出了。

5 context.WithDeadline

超时退出可以控制子协程的最长执行时间,那context.WithDeadline()则可以控制子协程的最迟退出时间。

func reqTask(ctx context.Context, name string) {
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println("stop", name, ctx.Err())
            return
        default:
            fmt.Println(name, "send request")
            time.Sleep(1 * time.Second)
        }
    }
}

func main() {
    ctx, cancel := context.WithDeadline(context.Background(), time.Now().Add(1*time.Second))
    go reqTask(ctx, "worker1")
    go reqTask(ctx, "worker2")

    time.Sleep(3 * time.Second)
    fmt.Println("before cancel")
    cancel()
    time.Sleep(3 * time.Second)
}
  • WithDeadline 用于设置截止时间。在这个例子中,将截止时间设置为1s后,cancel() 函数在 3s 后调用,因此子协程将在调用 cancel() 函数前结束。

  • 在子协程中,可以通过 ctx.Err() 获取到子协程退出的错误原因。

运行结果如下:

worker2 send request
worker1 send request
stop worker2 context deadline exceeded
stop worker1 context deadline exceeded
before cancel

可以看到,子协程 worker1 和 worker2 均是因为截止时间到了而退出。

点赞
收藏
评论区
推荐文章
blmius blmius
2年前
MySQL:[Err] 1292 - Incorrect datetime value: ‘0000-00-00 00:00:00‘ for column ‘CREATE_TIME‘ at row 1
文章目录问题用navicat导入数据时,报错:原因这是因为当前的MySQL不支持datetime为0的情况。解决修改sql\mode:sql\mode:SQLMode定义了MySQL应支持的SQL语法、数据校验等,这样可以更容易地在不同的环境中使用MySQL。全局s
Jacquelyn38 Jacquelyn38
2年前
2020年前端实用代码段,为你的工作保驾护航
有空的时候,自己总结了几个代码段,在开发中也经常使用,谢谢。1、使用解构获取json数据let jsonData  id: 1,status: "OK",data: 'a', 'b';let  id, status, data: number   jsonData;console.log(id, status, number )
皕杰报表之UUID
​在我们用皕杰报表工具设计填报报表时,如何在新增行里自动增加id呢?能新增整数排序id吗?目前可以在新增行里自动增加id,但只能用uuid函数增加UUID编码,不能新增整数排序id。uuid函数说明:获取一个UUID,可以在填报表中用来创建数据ID语法:uuid()或uuid(sep)参数说明:sep布尔值,生成的uuid中是否包含分隔符'',缺省为
Wesley13 Wesley13
2年前
mysql设置时区
mysql设置时区mysql\_query("SETtime\_zone'8:00'")ordie('时区设置失败,请联系管理员!');中国在东8区所以加8方法二:selectcount(user\_id)asdevice,CONVERT\_TZ(FROM\_UNIXTIME(reg\_time),'08:00','0
Stella981 Stella981
2年前
Go并发(五):WaitGroup
本篇其实是Go并发编程的补充篇章,只是用来介绍WaitGroup的使用介绍。对于Go的并发编程来说,主协程需要知道其他的协程何时结束。通常我们的做法是采用channel的方式来控制,这种做法很好,可以参见我的另外一个帖子(Go并发之channel篇:https://mp.weixin.qq.com/s/PIbgGBootc6581pHhi5ew(h
Wesley13 Wesley13
2年前
Go 并发
Go并发并发指的是同时处理多个任务的能力。并行指的是并行处理多个任务的能力。并行不一定加快运行速度,因为并行组件之间可能需要互相通信。Go中使用协程,信道来处理并发。协程Go中主要通过协程实现并发。协程是与其他函数或方法一起并发运行的函数或方法,协程可以看作是轻量级线程,但是创建成本更小,我们经常
Wesley13 Wesley13
2年前
00:Java简单了解
浅谈Java之概述Java是SUN(StanfordUniversityNetwork),斯坦福大学网络公司)1995年推出的一门高级编程语言。Java是一种面向Internet的编程语言。随着Java技术在web方面的不断成熟,已经成为Web应用程序的首选开发语言。Java是简单易学,完全面向对象,安全可靠,与平台无关的编程语言。
Stella981 Stella981
2年前
Django中Admin中的一些参数配置
设置在列表中显示的字段,id为django模型默认的主键list_display('id','name','sex','profession','email','qq','phone','status','create_time')设置在列表可编辑字段list_editable
Wesley13 Wesley13
2年前
MySQL部分从库上面因为大量的临时表tmp_table造成慢查询
背景描述Time:20190124T00:08:14.70572408:00User@Host:@Id:Schema:sentrymetaLast_errno:0Killed:0Query_time:0.315758Lock_
Python进阶者 Python进阶者
2个月前
Excel中这日期老是出来00:00:00,怎么用Pandas把这个去除
大家好,我是皮皮。一、前言前几天在Python白银交流群【上海新年人】问了一个Pandas数据筛选的问题。问题如下:这日期老是出来00:00:00,怎么把这个去除。二、实现过程后来【论草莓如何成为冻干莓】给了一个思路和代码如下:pd.toexcel之前把这