使用Golang的Context管理上下文的方法

golang 1.7版本中context庫(kù)被很多標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的模塊所使用，比如net/http和os的一些模塊中，利用這些原生模塊，我們就不需要自己再寫上下文的管理器了，直接調(diào)用函數(shù)接口即可實(shí)現(xiàn)，利用context我們可以實(shí)現(xiàn)一些比如請(qǐng)求的聲明周期內(nèi)的變量管理，執(zhí)行一些操作的超時(shí)等等。

保存上下文對(duì)象

這里我們通過一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來看一下如何使用context的特性來實(shí)現(xiàn)上下文的對(duì)象保存，這里我們寫了一個(gè)簡(jiǎn)單的http server，具有登錄和退出，狀態(tài)檢查路由（檢查用戶是否登錄）

func main(){
  mux:=http.NewServeMux()
  mux.HandleFunc("/",StatusHandler)
  mux.HandleFunc("/login",LoginHandler)
  mux.HandleFunc("/logout",LogoutHandler)
  contextedMux:=AddContextSupport(mux)
  log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080",contextedMux))
}

其中的AddContextSupport是一個(gè)中間件，用來綁定一個(gè)context到原來的handler中，所有的請(qǐng)求都必須先經(jīng)過該中間件后才能進(jìn)入各自的路由處理中。具體的實(shí)現(xiàn)代碼如下：

func AddContextSupport(next http.Handler)http.Handler{
  return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    log.Println(r.Method, "-", r.RequestURI)
    cookie, _ := r.Cookie("username")
    if cookie != nil {
      ctx := context.WithValue(r.Context(), "username", cookie.Value)
      // WithContext returns a shallow copy of r with its context changed
      // to ctx. The provided ctx must be non-nil.
      next.ServeHTTP(w, r.WithContext(ctx))
    } else {
      next.ServeHTTP(w, r)
    }
  })
}

該中間件可以打印每次請(qǐng)求的方法和請(qǐng)求的url，然后獲得請(qǐng)求的cookie值，如果cookie為空的話則繼續(xù)傳遞到對(duì)應(yīng)的路由處理函數(shù)中，否則保存cookie的值到Context, 注意這里的Context()是request對(duì)象的方法, 將創(chuàng)建一個(gè)新的上下文對(duì)象（如果context為空），context.WithValue()函數(shù)將key和value保存在新的上下文對(duì)象中并返回該對(duì)象。

其余的路由處理函數(shù)代碼如下, 分別用來保存cookie的登錄路由LoginHandler()，還有刪除cookie的退出路由處理函數(shù)LogoutHandler()。

func LoginHandler(w http.ResponseWriter,r *http.Request){
  expitation := time.Now().Add(24*time.Hour)
  var username string
  if username=r.URL.Query().Get("username");username==""{
    username = "guest"
  }
  cookie:=http.Cookie{Name:"username",Value:username,Expires:expitation}
  http.SetCookie(w,cookie)
}

func LogoutHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  expiration := time.Now().AddDate(0, 0, -1)
  cookie := http.Cookie{Name: "username", Value: "alice_cooper@gmail.com", Expires: expiration}
  http.SetCookie(w, cookie)
}

這里我們?cè)谡?qǐng)求/login的時(shí)候，可以傳遞一個(gè)參數(shù)username到函數(shù)中，比如/login?username=alice , 默認(rèn)為”guest”用戶. 設(shè)置的cookie有效期為1天，刪除的時(shí)候我們只需要設(shè)置cookie為之前的日期即可。

另外一個(gè)關(guān)鍵的部分是讀取上下文保存內(nèi)容的 StatusHandler() 路由處理函數(shù)，該函數(shù)將調(diào)用r.Context()獲得request的上下文，如果我們執(zhí)行了login后，那我們?cè)谥虚g件中已經(jīng)設(shè)置了該對(duì)象，所以請(qǐng)求將查看是否上下文對(duì)象中保存了一個(gè)名為username的對(duì)象，如果有的話則回應(yīng)一個(gè)歡迎頁(yè)面。否則告知用戶沒有登錄。

func StatusHandler(w http.ResponseWriter,r *http.Request){

  if username:=r.Context().Value("username"); username!=nil{
    w.WriteHeader(http.StatusOK)
    w.Write([]byte("Hi username:"+username.(string)+"\n"))
  }else{
    w.WriteHeader(http.StatusNotFound)
    w.Write([]byte("Not Logged in"))
  }
}

我們不僅僅可以在上下文中保存簡(jiǎn)單的類型，我們可以保存任何類型的數(shù)據(jù)，因?yàn)閂alue() 返回的對(duì)象是一個(gè)interface{}對(duì)象，所以我們需要轉(zhuǎn)換一下才能使用。

超時(shí)處理

對(duì)于簡(jiǎn)單的保存和傳遞對(duì)象，使用context的確很方便，但是該庫(kù)的使用不僅僅是保存變量，還可以創(chuàng)建一個(gè)超時(shí)和取消的行為，比如說我們web端去請(qǐng)求了其他的資源，但是該資源的處理比較耗時(shí)，我們無法預(yù)見什么時(shí)候能夠返回，如果讓用戶超時(shí)的話，實(shí)在是不太好，所以我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)超時(shí)的操作，主動(dòng)判斷是否超時(shí)，然后傳遞一個(gè)合適的行為給用戶。

這里我們現(xiàn)在路由中增加一個(gè)長(zhǎng)期運(yùn)行的job路由

mux.HandleFunc("/longjob",jobWithCancelHandler)

具體的處理如下，我們的handler會(huì)利用WithCancel() 返回一個(gè)新的（如果沒有創(chuàng)建）或者原來已保存的上下文，還有一個(gè)cancel對(duì)象，這個(gè)對(duì)象可以用來手動(dòng)執(zhí)行取消操作。另外我們的url中可以指定這個(gè)任務(wù)模擬執(zhí)行的長(zhǎng)度，比如/longjob?jobtime=10則代表模擬的任務(wù)將會(huì)執(zhí)行超過10秒。 執(zhí)行任務(wù)的函數(shù)longRunningCalculation（）返回一個(gè)chan該chan會(huì)在執(zhí)行時(shí)間到期后寫入一個(gè)Done字符串。

handler中我們就可以使用select語(yǔ)句監(jiān)聽兩個(gè)非緩存的channel，阻塞直到有數(shù)據(jù)寫到任何一個(gè)channel中。比如代碼中我們?cè)O(shè)置了超時(shí)是5秒，而任務(wù)執(zhí)行10秒的話則5秒到期后ctx.Done()會(huì)因?yàn)閏ancel()的調(diào)用而寫入數(shù)據(jù)，這樣該handler就會(huì)因?yàn)槌瑫r(shí)退出。否則的話則執(zhí)行正常的job處理后獲得傳遞的“Done”退出。

func longRunningCalculation(timeCost int)chan string{

  result:=make(chan string)
  go func (){
    time.Sleep(time.Second*(time.Duration(timeCost)))
    result-"Done"
  }()
  return result
}
func jobWithCancelHandler(w http.ResponseWriter, r * http.Request){
  var ctx context.Context
  var cancel context.CancelFunc
  var jobtime string
  if jobtime=r.URL.Query().Get("jobtime");jobtime==""{
    jobtime = "10"
  }
  timecost,err:=strconv.Atoi(jobtime)
  if err!=nil{
    timecost=10
  }
  log.Println("Job will cost : "+jobtime+"s")
  ctx,cancel = context.WithCancel(r.Context())
  defer cancel()

  go func(){
    time.Sleep(5*time.Second)
    cancel()
  }()

  select{
  case -ctx.Done():
    log.Println(ctx.Err())
    return
  case result:=-longRunningCalculation(timecost):
    io.WriteString(w,result)
  }
  return
}

這就是使用context的一些基本方式，其實(shí)context還有很多函數(shù)這里沒有涉及，比如WithTimeout和WithDeadline等，但是使用上都比較相似，這里就不在舉例。

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