Go语言并发编程基础上下文概念详解

并发编程是现代软件开发中非常重要的一部分，而Go语言则是一门专为并发编程而设计的语言。上下文(Context)概念则是Go语言并发编程中非常重要的一个概念。本文将详细讲解Go语言并发编程基础上下文概念。

什么是上下文？

上下文，英文叫做context，是Go语言标准库中的一个包，位于"context"目录下。上下文主要用来帮助goroutine控制goroutine之间的关系，实现任务的取消、截止时间等功能。简单来说，上下文提供给goroutine一个上下文环境，用于描述goroutine本身，以及一组相关的任务的上下文信息。

具体来说，上下文包括以下信息：

1. 截止时间
2. 取消信号
3. 其他与goroutine相关的基本信息

上下文的四个方法

Go语言上下文提供了四个方法，用来控制goroutine的运行状态：

type Context interface {
    // Done方法返回一个只读的chan，返回值表示上下文被取消的原因
    Done() <-chan struct{}
    // Deadline方法返回一个时间值，表示上下文的截止时间
    Deadline() (deadline time.Time, ok bool)
    // Err方法返回一个错误类型，表示上下文被取消的原因
    Err() error
    // Value方法返回上下文关联的值请求
    Value(key interface{}) interface{}
}

在使用上下文的过程中，通常会使用context.Background()和context.WithCancel(parent context.Context)等方法来创建上下文，下面就以一个例子来说明这两个方法的使用。

示例1：使用context.WithCancel取消上下文

func longTimeTask(ctx context.Context) {
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println("task canceled!")
            return
        default:
            fmt.Println("task running")
            time.Sleep(1 * time.Second)
        }
    }
}

func main() {
    // 创建一个带有取消功能的上下文
    ctx, cancelFunc := context.WithCancel(context.Background())

    // 开启一个长时间的任务，并传递上下文ctx
    go longTimeTask(ctx)

    // 模拟3秒钟后取消任务
    time.Sleep(3 * time.Second)
    cancelFunc()

    // 等待goroutine执行完成
    time.Sleep(1 * time.Second)
    fmt.Println("main exit")
}

上面的代码中，我们首先使用context.Background()方法创建了一个空白的上下文，然后使用context.WithCancel(parent context.Context)方法创建了一个带有取消功能的子上下文ctx，并通过go语句开启一个长时间执行的任务longTimeTask，并将子上下文ctx作为参数传递给longTimeTask。

在main函数中，我们使用time.Sleep(3 * time.Second)模拟了3秒的任务执行时间，然后在使用cancelFunc()函数来取消该子上下文ctx，并等待一秒钟，确保goroutine一定执行完成之后，再输出”main exit”。

示例2：使用context.WithValue传递值请求

func longTimeTask(ctx context.Context) {
    name := ctx.Value("name")
    if name != nil {
        fmt.Println("hello,", name)
    }

    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println("task canceled!")
            return
        default:
            fmt.Println("task running")
            time.Sleep(1 * time.Second)
        }
    }
}

func main() {
    // 创建一个带有值请求的上下文
    ctx := context.WithValue(context.Background(), "name", "Tom")

    // 开启一个长时间的任务，并传递上下文ctx
    go longTimeTask(ctx)

    // 等待goroutine执行完成
    time.Sleep(5 * time.Second)
    fmt.Println("main exit")
}

上面的代码中，我们使用context.WithValue(parent context.Context, key interface{}, val interface{})方法创建了一个带有值请求的上下文ctx，并通过go语句开启一个长时间执行的任务longTimeTask，并将上下文ctx作为参数传递给longTimeTask。

在longTimeTask函数中，我们先通过ctx.Value("name")来获取请求的值，并输出hello，name。然后再使用select语句结合ctx.Done()来等待任务取消信号，如果接收到了任务取消信号，则输出”task canceled!”，并结束该任务。

在main函数中，我们等待5秒钟，确保长时间执行的任务已经完成，再输出”main exit”。

通过上面两个示例，我们可以看出，上下文context是Go语言并发编程中非常重要的一个概念，也是实现并发编程任务控制的关键。在实际开发中，我们应该熟练掌握上下文context的基础操作方法，以及上下文context的实际应用场景，并合理使用。