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Go并发模型与模式：context 上下文控制

ds 2025/7/16 1:53:09

在 Go 的并发编程中，goroutine 虽然轻量高效，但也容易“失控”——一旦启动就很难精确停止。为了控制并发协程的取消、超时、信号传递和生命周期管理，Go 官方引入了 context 包。

一、为什么需要 context？

假设一个请求需同时发起多个协程处理，如果客户端中断请求，你就需要及时关闭所有协程以节省资源。这就是 context 的典型应用场景：

• ✅ 控制 goroutine 生命周期
• ✅ 统一管理取消信号和超时
• ✅ 传递跨 API 层的数据

二、context 的基本使用

Go 提供四种常见 context 创建方式：

context.Background()      // 最初始的上下文，常用作根 context
context.TODO()            // 占位用，尚未确定如何传入 context 时使用
context.WithCancel(ctx)   // 可调用 cancel() 主动取消
context.WithTimeout(ctx, d)  // 指定超时时间
context.WithDeadline(ctx, t) // 指定截止时间

三、context.WithCancel 示例：主动取消

package mainimport ("context""fmt""time"
)func worker(ctx context.Context, name string) {for {select {case <-ctx.Done():fmt.Println(name, "被取消")returndefault:fmt.Println(name, "正在工作")time.Sleep(time.Second)}}
}func main() {ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())go worker(ctx, "worker1")go worker(ctx, "worker2")time.Sleep(3 * time.Second)cancel() // 通知所有携带该 context 的协程停止time.Sleep(1 * time.Second)
}

四、context.WithTimeout 示例：自动超时取消

func main() {ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 2*time.Second)defer cancel()select {case <-time.After(5 * time.Second):fmt.Println("任务完成")case <-ctx.Done():fmt.Println("超时取消:", ctx.Err())}
}

五、在 channel 模式中使用 context 控制 goroutine

结合 channel 和 worker pool：

func worker(ctx context.Context, jobs <-chan int, results chan<- int) {for {select {case <-ctx.Done():returncase job, ok := <-jobs:if !ok {return}results <- job * 2}}
}

六、context 的值传递功能

context 还可以在多个函数间传递一些只读值（例如：请求 ID、用户 token 等）：

ctx := context.WithValue(context.Background(), "trace_id", "abc123")
doSomething(ctx)func doSomething(ctx context.Context) {traceID := ctx.Value("trace_id")fmt.Println("Trace ID:", traceID)
}

⚠️ 不推荐用它来传递业务参数，仅用于日志追踪、认证信息等不可变值。

七、最佳实践与注意事项

建议	描述
✅ 统一根 context	每个服务入口处使用 `context.Background()` 或 `context.TODO()`
✅ 及时调用 `cancel()`	否则 goroutine 不会释放，造成泄露
✅ 在 goroutine 内监听 `ctx.Done()`	接收到取消信号后及时退出
⚠️ 避免 context.Value 滥用	只传递与请求作用域相关的元信息