context

• 是处理 goroutine 生命周期、请求范围元数据传递以及超时控制的核心工具。

解决痛点

• 如何优雅终止子 goroutine：当主逻辑退出（如请求取消、超时），如何通知所有子 goroutine 停止工作并释放资源？
• 如何传递请求范围的元数据：一个请求链路中（如 HTTP 请求），需要传递的超时时间、认证信息等，如何在多个 goroutine 间高效共享？
• context 包的出现就是为了统一解决这些问题，提供了跨 goroutine 的上下文管理机制。

数据结构

type Context interface {
    // 返回上下文的截止时间（若存在）
    Deadline() (deadline time.Time, ok bool)
    // 返回一个通道，当上下文被取消或超时，该通道会关闭
    Done() <-chan struct{}
    // 返回上下文取消的原因（若已取消）
    Err() error
    // 获取上下文存储的键值对（用于传递元数据）
    Value(key interface{}) interface{}
}

Context类型

类型	描述
context.Background()	空上下文，通常用于根上下文
context.TODO()	占位符上下文，用于临时代码或未确定的上下文
context.WithCancel(parent Context)	创建一个可取消的上下文，当调用取消函数时，所有子上下文也会被取消
context.WithDeadline(parent Context, deadline time.Time)	创建一个带截止时间的上下文，超过截止时间后，所有子上下文也会被取消
context.WithTimeout(parent Context, timeout time.Duration)	创建一个带超时时间的上下文，超过超时时间后，所有子上下文也会被取消
context.WithValue(parent Context, key, value interface{})	创建一个带键值对的上下文，用于在子上下文间传递元数据

信号传递与生命周期

• 上下文的核心是「取消信号的传递」，其实现依赖于 Done() 方法返回的通道：
• 当上下文被取消（手动调用取消函数、超时或到截止时间），Done() 通道会被关闭（关闭的通道可被读取，返回零值）。
• 子 goroutine 通过监听 Done() 通道，即可感知上下文状态，进而终止工作。

父子关系特性

• 父上下文被取消时，所有派生的子上下文会被递归取消（信号沿上下文树传递）。
• 子上下文取消不会影响父上下文。

使用场景

• 每个请求的 *http.Request 都包含一个 Context，可用于传递请求超时、认证信息，或在请求取消时终止后端处理（如数据库查询、RPC 调用）

http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    // 从请求中获取上下文（客户端断开连接时会自动取消）
    ctx := r.Context()
    // 基于请求上下文创建 5 秒超时的子上下文
    subCtx, cancel := context.WithTimeout(ctx, 5*time.Second)
    defer cancel()
    // 使用 subCtx 进行数据库查询等操作...
})

最佳实践

• 上下文应作为函数的第一个参数：遵循 Go 社区约定，便于阅读和维护,如 func DoSomething(ctx context.Context, arg int)。
• 优先使用 context.Background() 作为根上下文：作为所有其他上下文的基础，确保上下文树的根节点是可取消的。
• 不传递 nil 上下文：即使函数暂时不需要上下文，也应传递 context.Background() 或 context.TODO()。
• 避免在上下文中存储大量数据：WithValue 适合轻量元数据，大量数据应通过参数或结构体传递。
• 及时调用 cancel 函数：WithCancel/WithTimeout 返回的 cancel 函数必须调用（通常用 defer），否则会导致上下文泄漏（goroutine 可能一直阻塞）。
• 不修改上下文的值：上下文值（通过 WithValue 创建）是只读的，不应该在子 goroutine 中被修改。