GOLANG的context和并发模型

GOLANG1.7新增了context，最初这个package是在golang.org/x/net/context中的，后来证实对很多程序都是必须的，就纳入了标准库。

对context的介绍是在context，读这个blog之前，要先读pipelines（pipelines提出了使用close(chan)的方式广播退出事件）。

一般来说，context是用在request的处理，例如http请求的处理中，可能会开启多个goroutine，比如：

http.HandleFunc(func(w http.ResponseWriter,r *http.Request){
    wg := sync.WaitGroup{}
    wg.Add(2)

    var result0 string
    go func(){
        defer wg.Done()
        res0,err := http.Get("http://server0/api0")
        // Parse res0 to result0.
    }()

    var result1 string
    go func(){
        defer wg.Done()
        res1,err := http.Get("http://server1/api1")
        // Parse res1 to result1.
    }()

    wg.Wait()
    w.Write([]byte(result0 + result1)
})

实际上这个程序是不能这么写的，如果这两个goroutine请求的时间比较长，让用户一直等着么？如果用户取消了请求，关闭了连接呢？如果用户指定了超时时间呢？

另外，考虑如何关闭一个http服务器，比如需要关闭listener后重新侦听一个新的端口：

var server *http.Server

    go func() {
        server = &http.Server{Addr: addr,Handler: nil}
        if err = server.ListenAndServe(); err != nil {
            ol.E(nil,"API serve failed,err is",err)
            return
        }
    }()

我们如何确保goroutine已经退出后，然后才返回重新开启服务器？如果只是server.Close(或者GO1.8之前用listener.Close)，如何接收外部的事件？如果是goroutine自己的问题，例如端口占用了，如何通知程序退出？直接用os.Exit明显是太粗鲁的做法。

在context中，有一段话非常关键：

A Context does not have a Cancel method for the same reason the 
Done channel is receive-only: the function receiving a 
cancelation signal is usually not the one that sends the signal. 
In particular,when a parent operation starts goroutines for sub-
operations,those sub-operations should not be able to cancel the 
parent. Instead,the WithCancel function (described below) 
provides a way to cancel a new Context value.

也就是说，context没有提供Cancel方法，因为parent goroutine会调用Cancel，在所有sub goroutines中只需要读context.Done()就可以，也就是只是接收退出信号。

还有一处地方，说明了Context应该放在参数中：

Server frameworks that want to build on Context should provide 
implementations of Context to bridge between their packages and 
those that expect a Context parameter. Their client libraries 
would then accept a Context from the calling code. By 
establishing a common interface for request-scoped data and 
cancelation,Context makes it easier for package developers to 
share code for creating scalable services.

只读取chan的好处是，可以使用close(chan)方式通知所有goroutine退出。

使用context和WaitGroup，同步和取消服务器的例子：

func HTTPAPIServe(ctx context.Context) {
    http.HandleFunc("/api",func(w http.ResponseWriter,r *http.Request) {
    })

    ctx,cancel := context.WithCancel(ctx)

    wg := &sync.WaitGroup{}
    defer wg.Wait()

    wg.Add(1)
    var server *http.Server
    go func(ctx context.Context) {
        defer wg.Done()
        defer cancel()
        server = &http.Server{Addr: addr,Handler: nil}
        _ = server.ListenAndServe()
    }(ctx)

    select {
    case <-ctx.Done():
        server.Close()
    }
}

wg := sync.WaitGroup{}
defer wg.Wait()

ctx,cancel := context.WithCancel(context.Background())

wg.Add(1)
go func(ctx context.Context) {
    defer wg.Done()
    defer cancel()
    HTTPAPIServe(ctx)
}(ctx)

wg.Add(1)
go func(ctx context.Context) {
    defer wg.Done()
    defer cancel()
    // Other server,such as:
    // UDPServer(ctx)
}(ctx)

这个程序实际上包含了几条通道：

1. 如果需要主动退出，通知所有listener做清理然后退出，可以在parent goroutine调用cancel。上面是在任意goroutine退出后，通知所有goroutine退出。
2. 如果某个sub-goroutine需要通知其他sub-goroutine退出，不应该直接调用cancel方法，而是通过chan（上面是quit）在goroutine返回时告知parent goroutine，由parent goroutine处理。
3. 在sub-goroutine中，如果还需要启动goroutine，可以新开context做同步。如果是可以直接用select，那就可以不用新开goroutine，而是直接select ctx，等待退出。一般而言，goroutine的退出，就意味着一个退出的事件，而这个事件应该由parent goroutine处理，而不能直接广播给其他goroutine。
4. chan的读写，参考读取 chan和写入chan。

特别是对于library，在参数中支持context，是非常重要的一个要素，这样可以收取到user要求退出或cancel的信号。

（编辑：李大同）

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