Go 上下文取消操作

阅读数:126 2019 年 11 月 24 日 19:45

Go 上下文取消操作

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。

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:

Go 上下文取消操作

时间图,如果一切都很完美,就会是这样的:

Go 上下文取消操作

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:

Go 上下文取消操作

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:

Go 上下文取消操作

1 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:

1. 监听取消事件
2. 提交取消事件

2 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 <-ctx.done() 一样简单。

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:

复制代码
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 <-time.After(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 <-ctx.Done():
// 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”。

3 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。

复制代码
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 <-time.After(500 * time.Millisecond):
fmt.Println("done")
case <-ctx.Done():
fmt.Println("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)
}

4 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:

复制代码
// 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:

复制代码
func main() {
// Create a new context
// With a deadline of 100 milliseconds
ctx := context.Background()
ctx, _ = context.WithTimeout(ctx, 100*time.Millisecond)
// Make a request, that will call the google homepage
req, _ := http.NewRequest(http.MethodGet, "http://google.com", nil)
// Associate the cancellable context we just created to the request
req = req.WithContext(ctx)
// Create a new HTTP client and execute the request
client := &http.Client{}
res, err := client.Do(req)
// If the request failed, log to STDOUT
if err != nil {
fmt.Println("Request failed:", err)
return
}
// Print the statuscode if the request succeeds
fmt.Println("Response received, status code:", res.StatusCode)
}

根据谷歌主页对你的请求的响应速度,你将收到:

复制代码
Response received, status code: 200

或者

复制代码
Request failed: Get http://google.com: context deadline exceeded

你可以使用超时来实现上述两个结果。

陷阱和警告

尽管 Go 的上下文取消是一个通用的工具,但是在继续之前,有一些事情是你应该记住的。其中最重要的一点是,上下文只能被取消一次。

如果你想在同一个操作中提出多个错误,那么使用上下文取消可能不是最好的选择。使用取消的最惯用的方法是,当你真正想要取消某些东西时,而不仅仅是通知下游进程,错误已经发生了。

你需要记住的另一件事是,相同的上下文实例应该传递给所有你可能想要取消的功能和例程。用 WithTimeout 或 WithCancel 来包装已经可取消的上下文将会导致多种可能性,你的上下文可以被取消,并且应该避免。

本文转载自公众号 360 云计算(ID:hulktalk)。

原文链接:

https://mp.weixin.qq.com/s/U3nZPNytE2VnU9vsfSk4Sw

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