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Go使用context控制协程取消的实战案例

目录
  • 一、什么是 context
  • 二、常见创建方式
  • 三、实战案例:使用 context 控制任务协程
    • 场景描述
    • 示例代码
    • 输出结果
  • 四、使用 context.WithTimeout 实现超时控制
    • 五、多个协程共享一个 context
      • 六、最佳实践建议
        • 七、结语

          在并发编程中,合理地控制协程(goroutine)的生命周期是保证程序稳定性和资源可控使用的关键。Go语言标准库中的 context 包正是为了解决这一问题而生。它为我们提供了取消信号、超时控制、请求作用域的值传递等功能。

          本文将通过一个实际案例,演示如何使用 context 控制协程的取消,避免资源泄露,实现优雅退出。

          一、什么是 context

          context 是 Go 1.7 起加入标准库的一个重要包,用于跨 API 边界传递取消信号、超时时间、截止时间等信息。

          主要接口定义如下:

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

          其中最关键的是:

          • Done():返回一个 channel,当 context 被取消或超时关闭时,该 channel 会被关闭;
          • Err():返回取消的原因,例如 context.Canceled 或 context.DeadlineExceeded

          二、常见创建方式

          Go 提供了以下常用方式创建 context:

          ctx := context.Background() // 最顶层、永不取消的 context
          ctx, cancel := context.WithCancel(parent) // 手动调用 cancel() 取消
          c编程tx, cancel := context.WithTimeout(parent, 3*time.Second) // 指定超时时间
          ctx, cancel := context.WithDeadline(parent, time.Now().Add(3*time.Second)) // 到期时间点
          

          这些 context 都可以传递到协程中,通过 ctx.Done() 控制协程的停止。

          三、实战案例:使用 context 控制任务协程

          场景描述

          假设我们要运行一个任务,该任务每秒输出一次“正在处理”,但当主程序在某个时机需要终止它(比如点击“停止按钮”或超时),我们要优雅地通知协程退出。

          示例代码

          package main
          
          import (
              "context"
              "fmt"
              "time"
          )
          
          func worker(ctx context.Context) {
              for {
                  select {
                  case <-ctx.Done():
                      fmt.Println("worker 任务被取消:", ctx.Err())
                      return
                  default:
                      fmt.Println("worker 正在处理任务...")
                      time.Sleep(1 * time.Second)
                  }
              }
          }
          
          func main() {
              ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
          
              go worker(ctx)
          
              // 主线程运行5秒后取消任务
              time.Sleep(5 * time.Second)
              cancel()
          
              // 等待协程打印结束语
              time.Sleep(1 * time.Second)
              fmt.Println("主程序退出")
          }
          

          输出结果

          worker 正在处理任务...
          worker 正在处理任务...
          worker 正在处理任务...
          worker 正在处理任务...
          worker 正在处理任务...
          worker 任务被取消: context canceled
          主程序退出
          

          可以看www.devze.com到,主程序通过 cancel() 取消了 context,协程立即响应退出了。

          四、使用 context.WithTimeout 实现超时控制

          除了手动调用 cancel,我们还可以通过设定超时时间自动取消任务。

          func main() {
              ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 3*time.Second)
              defer cancel()
          
              go worker(ctx)
          
              time.Sleep(5 * time.Second) // 主线程等待更久,看任务是否能自动终止
              fmt.Println("主程序退出")
          }
          

          运行结果类似:

          worker 正在处理任务...
          worker 正在处理任务...
          worker 正在处理任务...
          worker 任务被取消: context deadline exceeded
          主程序退出
          

          这表示:即使主程序没有主动调用 cancel(),协程也在 3 秒后收到 context 超时通知并正常退出。

          五、多个协程共享一个 context

          我们可以启动多个协程,并使用同一个 context 控制它们:

          func main() {
              ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
          
              for i := 1; i <= 3; i++ {
                  go func(id int) {
                      for {
                          select {
                          case <-ctx.Done():
                              fmt.Printf("协程 %d 接收到取消信号\n", id)
                              return
                          default:
                              fmt.Printf("协程 %d 正在工作\n", id)
                              time.Sleep(1 * time.Second)
                      android    }
                      }
                  }(i)
              }
          
              time.Sleep(4 * time.Second)
              cancel()
          
              time.Sleep(1 * time.Second)
              fmt.Println("主程序退出")
          }
          

          输出:

          协程 1 正在工作
          协程 2 正在工作
          协程 3 正在工作
          ...(多次输出)
          协程 1 接收到取消信号
          协程 2 接收到取消信号
          协程 3 接收到取消信号
          主程序退出
          

          这样我们实现了“一键终止所有协程”。

          六、最佳实践建议

          • 永远使用 context.WithCancel / WithTimeout 返回的 cancel() 函数,不要忘记 defer cancel()
          • 在需要可控中止的任务(如网络请求、数据库操作、循环处理)中传入 context;
          • 对 ctxmMoDil.Done() 的监听要放在协程内部适当位置,防止资源泄露;
          • 在请求链中传递 context,以实现链路级别的取消与超时控制。

          七、编程客栈结语

          context 是 Go 并发控制中不可或缺的利器。它不仅解决了协程取消的痛点,还能为任务设置统一的生命周期控制逻辑,是构建高可靠网络服务、后台任务系统、爬虫等并发程序的基础设施。

          如果你还没有在项目中大量使用它,不妨从今天开始重构代码,使用 context 管理协程生命周期,让你的 Go 程序更稳定、更可控!

          以上就是Go使用context控制协程取消的实战案例的详细内容,更多关于Go context控制协程取消的资料请关注编程客栈(www.devze.com)其它相关文章!

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