Go 上下文取消操作

HULK一线技术杂谈 · 公众号 · · 2018-07-11 18:00

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女主宣言

本篇文章将解释我们如何利用上下文库的取消特性，并通过一些模式和最佳实践来使用取消，使你的程序更快、更健壮。

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许多使用Go的人，都会用到它的上下文库。大多数使用 context 进行下游操作，比如发出HTTP调用，或者从数据库获取数据，或者在协程中执行异步操作。最常见的用法是传递可由所有下游操作使用的公共数据。然而，一个不太为人所知，但非常有用的上下文特性是，它能够在中途取消或停止一个操作。

本篇文章将解释我们如何利用上下文库的取消特性，并通过一些模式和最佳实践来使用取消，使你的程序更快、更健壮。

为什么需要取消？

简而言之，我们需要取消，以防止我们的系统做不不需要的工作。

考虑HTTP服务器对数据库的调用的常见情况，并将查询的数据返回给客户端：

时间图，如果一切都很完美，就会是这样的：

但是，如果客户端取消了中间的请求，会发生什么呢？例如，如果客户端关闭了他们的浏览器，这可能会发生。如果没有取消，应用服务器和数据库将继续执行它们的工作，即使工作的结果将被浪费：

理想情况下，如果我们知道进程（在本例中是HTTP请求）停止了，我们希望流程的所有下游组件停止工作：

上下文取消

现在我们知道了为什么需要取消，让我们来看看如何实现它。因为“取消”的事件与交易或正在执行的操作高度相关，所以它与上下文捆绑在一起是很自然的。

取消的有两个方面，你可能想要实现：

监听取消事件
提交取消事件

监听取消事件

上下文类型提供了 Done() 方法，每当上下文收到取消事件时，它都会返回接收空 struct{} 类型的通道。监听取消事件就像等待

例如，让我们考虑一个HTTP服务器，它需要两秒钟来处理一个事件。如果在此之前请求被取消，我们希望立即返回：

func main() {
        // Create an HTTP server that listens on port 8000
	http.ListenAndServe(":8000", http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		ctx := r.Context()
		// This prints to STDOUT to show that processing has started
		fmt.Fprint(os.Stdout, "processing request\n")
		// We use `select` to execute a peice of code depending on which
		// channel receives a message first
		select {
     		    case 2 * time.Second):
 			// If we receive a message after 2 seconds
			// that means the request has been processed
			// We then write this as the response
			w.Write([]byte("request processed"))
     		    case  			// If the request gets cancelled, log it
			// to STDERR
			fmt.Fprint(os.Stderr, "request cancelled\n")
		}
	}))
}

你可以通过运行服务器并在浏览器上打开localhost:8000来测试。如果你在2秒前关闭浏览器，你应该会看到在终端窗口上打印的“请求取消”。

提交取消事件

如果你有一个可以被取消的操作，你将不得不通过上下文发出取消事件。这可以通过 context 包中的 WithCancel 函数来完成，它返回一个上下文对象和一个函数。这个函数没有参数，也不返回任何东西，当你想要取消上下文时调用。

考虑两个从属操作的情况。在这里，“依赖”意味着如果一个失败了，另一个就没有意义了。在这种情况下，如果我们在早期就知道其中一个操作失败了，我们想要取消所有的依赖操作。

func operation1(ctx context.Context) error {
	// Let's assume that this operation failed for some reason
	// We use time.Sleep to simulate a resource intensive operation
	time.Sleep(100 * time.Millisecond)
 	return errors.New("failed")
}

func operation2(ctx context.Context) {
	// We use a similar pattern to the HTTP server
	// that we saw in the earlier example
	select {
   	    case 500 * time.Millisecond):
		fmt.Println("done")
 	    case "halted operation2")
	}
}

func main() {
	// Create a new context
	ctx := context.Background()

	// Create a new context, with its cancellation function
	// from the original context
	ctx, cancel := context.WithCancel(ctx)

	// Run two operations: one in a different go routine
	go func() {
		err := operation1(ctx)
		// If this operation returns an error
		// cancel all operations using this context
		if err != nil {
			cancel()
		}
	}()
 	// Run operation2 with the same context we use for operation1
	operation2(ctx)
}

基于时间取消

任何需要在请求的最大持续时间内维护SLA（服务水平协议）的应用程序都应该使用基于时间的取消。该API几乎与前面的示例相同，并添加了一些内容：

// The context will be cancelled after 3 seconds
// If it needs to be cancelled earlier, the `cancel` function can
// be used, like before

ctx, cancel := context.WithTimeout(ctx, 3*time.Second)

// The context will be cancelled on 2009-11-10 23:00:00
ctx, cancel := context.WithDeadline(ctx, time.Date(2009, time.November, 10, 23, 0, 0, 0, time.UTC))

例如，考虑对外部服务进行HTTP API调用。如果服务花费的时间太长，最好是尽早失败并取消请求：

func main() {
	// Create a new context
	// With a deadline of 100 milliseconds
	ctx := context.Background()
	ctx, _ = context.WithTimeout(ctx, 100*time.Millisecond)

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