Go语言中context原理及使用

Golang中，context为我们提供了在跨API边界和进程之间传递请求作用域的deadline，取消信号，和其他请求响应的值的能力。

context包定义了Context类型，它在API边界和进程之间提供了一种传递传递请求作用域的deadline，取消信号，和其他请求响应的值的能力。一个Context的生命周期通常与请求处理的生命周期相同，并且可以包含在多个API调用和goroutine之间共享数据和取消信号。

`context`的主要方法有：

Deadline：返回当前Context合适会被取消。如果Context不会被取消，则返回ok为false；
Done：返回一个通道，当Context被取消或超时的时候，该通道会被关闭。
Err：返回Context为何被取消。
Value：返回与Context相关的值，这些值必须是线程安全的。

Go语言的context包提供了两个函数用于创建Context对象：context.Background()和context.TODO()，前者通常用在主函数、初始化以及测试代码中，表示一个空的Context，后者通常用在不确定应该使用什么Context，或者函数以后会更新以便接受一个Context参数。

此外，context包还提供了WithCancel，WithDeadline，WithTimeout和WithValue函数，从现有的Context派生出新的Context。

context.Background(): 返回一个空的Context，这个Context通常被用在main函数、初始化以及测试时。
context.TODO(): 当不确定应该使用什么Context，或者还未决定如何传递Context时，可以使用这个。
context.WithCancel(parent Context) (ctx Context, cancel CancelFunc): 根据已有的Context创建一个新的可取消的Context。
context.WithDeadline(parent Context, deadline time.Time) (Context, CancelFunc): 根据已有的Context和设置的截止时间创建一个新的Context。
context.WithTimeout(parent Context, timeout time.Duration) (Context, CancelFunc): 基于已有的Context和指定的超时时间创建一个新的Context。

使用场景：

超时控制：我们可以通过context.WithTimeout创建一个超时的Context，当超时时间到达，该Context就会自动取消。比如，在数据库操作或外部服务调用时，可以通过设置超时的context来防止系统因为某个部分的响应缓慢而整体性能下降。
请求传递：在微服务或者并发编程的环境中，我们可以通过context.WithValue将请求相关的数据绑定到Context中，在函数调用链路上下游之间传递。
请求取消：我们可以通过Context.WithCancel或context.WithTimeout创建一个可被取消的Context，并在需要取消的时候调用Context的cancel函数。比如在Web服务器中，如果客户端中断了请求，服务器可以通过context来取消所有相关的goroutine，从而避免资源浪费。
优雅地处理goroutine的生命周期: 通过context的Done通道，可以监听到取消信号，从而在goroutine中适时地释放资源，停止执行，保证程序的健売性和响应性。

package main

import (
	"context"
	"time"
)

func calculate(ctx context.Context, ch chan []int) {
	for {
		select {
		case data := <-ch:
			// 模拟一些处理过程
			process(data)
		case <-ctx.Done():
			// 如果context收到取消信号（超时或显式取消），则停止操作
			return
		}
	}
}

func process(data []int) {
	// 实际处理数据的函数
}

func ContextCase() {
	ctx := context.Background() // 创建一个背景context
	ctx = context.WithValue(ctx, "desc", "ContextCase") // 向context中添加键值对，这里添加描述信息"ContextCase"

	// 创建一个带有超时的context，超时时间为2秒
	ctx, cancel := context.WithTimeout(ctx, time.Second*2)
	defer cancel() // 确保在函数结束时取消context，以释放相关资源

	data := [][]int{ // 初始化数据
		{1, 2},
		{3, 2},
	}
	ch := make(chan []int) // 创建一个传递数据的channel
	go calculate(ctx, ch) // 启动一个goroutine来处理从channel接收的数据
	for i := 0; i < len(data); i++ {
		ch <- data[i] // 向channel发送数据
	}

	time.Sleep(time.Second * 10) // 主goroutine睡眠10秒
}