Golang面试前二夜准备
| 题号 | 题目 |
| 24 | Context包的用途是什么 |
| 25 | Go主协程如何等其余协程完再操作 |
24. Context包的用途是什么
在 Go http包的Server中，每一个请求在都有一个对应的 goroutine 去处理。请求处理函数通常会启动额外的 goroutine 用来访问后端服务，比如数据库和RPC服务。用来处理一个请求的 goroutine 通常需要访问一些与请求特定的数据，比如终端用户的身份认证信息、验证相关的token、请求的截止时间。当一个请求被取消或超时时，所有用来处理该请求的 goroutine 都应该迅速退出，然后系统才能释放这些 goroutine 占用的资源。
在Google 内部，我们开发了 Context 包，专门用来简化 对于处理单个请求的多个 goroutine 之间与请求域的数据、取消信号、截止时间等相关操作，这些操作可能涉及多个 API 调用。
context的数据结构是:
// A Context carries a deadline, cancelation 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中的方法:
- Done会返回一个channel，当该context被取消的时候，该channel会被关闭，同时对应的使用该context的routine也应该结束并返回。
- Context中的方法是协程安全的，这也就代表了在父routine中创建的context，可以传递给任意数量的routine并让他们同时访问。
- Deadline会返回一个超时时间，routine获得了超时时间后，可以对某些io操作设定超时时间。
- Value可以让routine共享一些数据，当然获得数据是协程安全的。
这里需要注意一点的是在goroutine中使用context包的时候,通常我们需要在goroutine中新创建一个上下文的context,原因是:如果直接传递外部context到协层中,一个请求可能在主函数中已经结束,在goroutine中如果还没有结束的话,会直接导致goroutine中的运行的被取消.
go func() { _, ctx, _ := log.FromContextOrNew(context.Background(), nil) }()
context.Background函数的返回值是一个空的context，经常作为树的根结点，它一般由接收请求的第一个routine创建，不能被取消、没有值、也没有过期时间。
Background函数的声明如下：
// Background returns an empty Context. It is never canceled, has no deadline, // and has no values. Background is typically used in main, init, and tests, // and as the top-level `Context` for incoming requests. func Background() Context
WithCancel 和 WithTimeout 函数 会返回继承的 Context 对象， 这些对象可以比它们的父 Context 更早地取消。
当请求处理函数返回时，与该请求关联的 Context 会被取消。当使用多个副本发送请求时，可以使用 WithCancel取消多余的请求。WithTimeout 在设置对后端服务器请求截止时间时非常有用。下面是这三个函数的声明：
// WithCancel returns a copy of parent whose Done channel is closed as soon as // parent.Done is closed or cancel is called. func WithCancel(parent Context) (ctx Context, cancel CancelFunc) // A CancelFunc cancels a Context. type CancelFunc func() // WithTimeout returns a copy of parent whose Done channel is closed as soon as // parent.Done is closed, cancel is called, or timeout elapses. The new // Context's Deadline is the sooner of now+timeout and the parent's deadline, if // any. If the timer is still running, the cancel function releases its // resources. func WithTimeout(parent Context, timeout time.Duration) (Context, CancelFunc)
调用CancelFunc对象将撤销对应的Context对象，这样父结点的所在的环境中，获得了撤销子节点context的权利，当触发某些条件时，可以调用CancelFunc对象来终止子结点树的所有routine。在子节点的routine中，需要判断何时退出routine：
select { case <-cxt.Done(): // do some cleaning and return }
根据cxt.Done()判断是否结束。当顶层的Request请求处理结束，或者外部取消了这次请求，就可以cancel掉顶层context，从而使整个请求的routine树得以退出。
WithDeadline和WithTimeout比WithCancel多了一个时间参数，它指示context存活的最长时间。如果超过了过期时间，会自动撤销它的子context。所以context的生命期是由父context的routine和deadline共同决定的。
WithValue 函数能够将请求作用域的数据与 Context 对象建立关系。声明如下：
type valueCtx struct { Context key, val interface{} } func WithValue(parent Context, key, val interface{}) Context { if key == nil { panic("nil key") } ...... return &valueCtx{parent, key, val} } func (c *valueCtx) Value(key interface{}) interface{} { if c.key == key { return c.val } return c.Context.Value(key) }
WithValue返回parent的一个副本，该副本保存了传入的key/value，而调用Context接口的Value(key)方法就可以得到val。注意在同一个context中设置key/value，若key相同，值会被覆盖。
Context上下文数据的存储就像一个树，每个结点只存储一个key/value对。WithValue()保存一个key/value对，它将父context嵌入到新的子context，并在节点中保存了key/value数据。Value()查询key对应的value数据，会从当前context中查询，如果查不到，会递归查询父context中的数据。
值得注意的是，context中的上下文数据并不是全局的，它只查询本节点及父节点们的数据，不能查询兄弟节点的数据。
Context 使用原则:
- 不要把Context放在结构体中，要以参数的方式传递。
- 以Context作为参数的函数方法，应该把Context作为第一个参数，放在第一位。
- 给一个函数方法传递Context的时候，不要传递nil，如果不知道传递什么，就使用context.TODO。
- Context的Value相关方法应该传递必须的数据，不要什么数据都使用这个传递。
- Context是线程安全的，可以放心的在多个goroutine中传递。
25. Go主协程如何等其余协程完再操作
Go提供了更简单的方法——使用sync.WaitGroup。WaitGroup，就是用来等待一组操作完成的。WaitGroup内部实现了一个计数器，用来记录未完成的操作个数.
它提供了三个方法，Add()用来添加计数。Done()用来在操作结束时调用，使计数减一。Wait()用来等待所有的操作结束，即计数变为0，该函数会在计数不为0时等待，在计数为0时立即返回。
应用示例:
package main import ( "fmt" "sync" ) func main() { var wg sync.WaitGroup wg.Add(2) // 因为有两个动作，所以增加2个计数 go func() { fmt.Println("Goroutine 1") wg.Done() // 操作完成，减少一个计数 }() go func() { fmt.Println("Goroutine 2") wg.Done() // 操作完成，减少一个计数 }() wg.Wait() // 等待，直到计数为0 }
运行输出:
Goroutine 2 Goroutine 1
