Go中的Context

Context接口结构

Go的Context在context包下，Context是一个接口，结构如下

type Context interface {
    Value(key interface{}) interface{}
    Err() error
    Done() <-chan struct{}
    Deadline() (deadline time.Time, ok bool)
}

下面一一说明每个函数的主要功能和用法：

Value函数：根据key返回其所对应的value的值，在实现Context接口时，可在底层嵌套一个Map来实现
Done函数：Context一般被描述为一个长时间执行的任务的上下文，在任务被cancel时Done返回的chan回传一个消息，告知外部任务被cancel了
Err函数：对应下面的Done函数，在任务被cancel时，Context使用Err函数返回一些被cancel的错误信息
Deadline函数：当Context被设置了超时时间时，Deadline返回的ok为true，并且deadline返回具体的超时时间；如果没有设置，则ok返回为false

如上四个函数，可以看出Context的主要作用有三个：1. 传递上下文数据、2. 任务取消时通知和广播、3. 超时机制

Context的一些具体实现

emptyContext

最简单的实现就是emptyContext了，其对Context接口的四个函数实现均为空实现，并且其命名是首字母小写，也就是说我们在代码中其实是无法引用的。那emptyContext有啥作用呢？emptyContext既然没有为Context的四个函数实现功能，那就说明没有功能的Context就可以使用emptyContext。context包提供了Background和TODO两个函数来返回emptyContext的实例，用于构造默认的Context。

valueContext

type valueCtx struct {
   Context
   key, val interface{}
}
func (c *valueCtx) Value(key interface{}) interface{} {
   if c.key == key {
      return c.val
   }
   return c.Context.Value(key)
}

valueContext主要是用来实现Context接口的Value函数功能的。valueContext有三个成员，分别是匿名的Context和key/value的interface{}变量，它真的只实现了Value函数，其他三个函数都交由匿名的Context去实现。因此valueContext其实只能保存一对key-value键值对。

valueContext的创建使用context包的WithValue(parent Context, key, value interface{})函数，其中parent这个Context就是valueContext的匿名Context，相当于valueContext继承这个parent的Context。调用Value函数传入的key如果和创建valueContext时传入的key不一致，则会调用parent的Value函数继续向上查找。

这里可以看到，context包下对于Context接口的实现使用了包装+责任链模式，每一个Context都可将一个parent的Context包装起来并实现一些功能，如果得到的Context实例无法工作，则调用其parent的同名函数。这样Context就形成了一条链，有点类似于Java中的ClassLoader的实现模式。

同时，由于valueContext也是个首字母小写的struct，其没有提供任务key-value修改的函数，因此valueContext是一个只读的key-value对。当我们在函数调用传入一个context需要带一些key-value参数时，就可以使用context#WithValue来将原始的context实例包装一层。

cancelContext

cancelContext实现了一个可取消任务的Context，使用context#WithCancel(parent Context)(ctx Context, cancel CancelFunc)函数来创建。值得注意的是WithCancel函数返回了CancelFunc类型的变量，这是一个函数类型，在调用这个函数的时候，会触发cancelContext的cancel函数。在cancel函数中，会将Done函数返回的chan给close掉并且调用子Context的cancel函数。

timerContext

timerContext使用context#WithDeadline(parent Context,d time.Time) (Context, CancelFunc)创建，和cancelContext相比，创建的函数多了一个time.Time参数，表示在时间d的时候，将自动触发任务完全，相当于是一个定时器，或者是一个定时取消的Context，当然我们也可以调用返回的CancelFunc函数来手动触发任务取消，timerContext相当于是cancelContext的升级版。

Context的使用建议

golang官方是建议我们在任何有耗时操作的函数中，都在第一个函数形参传入一个Context变量，用来方便地控制和感知耗时任务的执行情况。并且，由于context的包装+责任链模式，使得我们可以非常方便地对context进行扩展，在函数层层调用时，我们可以在每一层给context加一些参数和功能。

同时，我们在一些比较重资源的函数调用时，比如说一个http请求的handler函数中，也可以将http框架的context使用context.Context接口来封装一下，使得http框架的context也能得被非http框架的类库处理。

其实其他一些框架中已经实现了类似于context包中的一些功能，只不过go把这个context最基本的功能给内置了，如果内置了，我们当然是使用内置的好，大家都遵守内置的context的接口规范，不同类型就可以使用相同的接口进行通信和调用了。

Go语言基础(6)——Context