面试题：Go中Goroutine的生命周期与上下文（Context）的关系及应用

利用Context管理Goroutine生命周期

Context的作用：
- 在Go的Web开发中，Context用于在多个Goroutine之间传递截止日期、取消信号等请求范围的信息。当HTTP请求取消（例如客户端关闭连接）或者超时时，通过Context可以将这些信号传递给所有相关的Goroutine，让它们安全地停止。
传递Context：
- 通常在处理HTTP请求的入口函数（如http.Handler的ServeHTTP方法）中创建一个Context，然后将其传递给后续启动的所有Goroutine。例如：

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "net/http"
)

func main() {
    http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        ctx := r.Context()
        // 启动子Goroutine
        go func(ctx context.Context) {
            select {
            case <-ctx.Done():
                fmt.Println("子Goroutine收到取消信号")
                return
            default:
                // 执行子任务，如数据库查询、文件读取等
                fmt.Println("子Goroutine执行任务")
            }
        }(ctx)
        // 处理HTTP响应
        fmt.Fprintf(w, "Hello, World!")
    })
    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

处理取消和超时：
- 当请求取消（如客户端关闭连接）时，r.Context()返回的Context会收到取消信号。Goroutine通过监听ctx.Done()通道来感知取消信号，当该通道可读时，意味着Context被取消，Goroutine应尽快停止。

Context主要方法及使用方式

WithCancel：
- 使用方式：ctx, cancel := context.WithCancel(parent)，用于创建一个可取消的Context。cancel是一个函数，调用它可以取消这个Context，向其所有派生的Context发送取消信号。例如：

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    parent := context.Background()
    ctx, cancel := context.WithCancel(parent)
    go func(ctx context.Context) {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println("子Goroutine收到取消信号")
            return
        default:
            fmt.Println("子Goroutine执行任务")
            time.Sleep(2 * time.Second)
        }
    }(ctx)
    // 模拟一些操作后取消
    time.Sleep(1 * time.Second)
    cancel()
    time.Sleep(1 * time.Second)
}

注意事项：
- 确保在不再需要相关Goroutine时及时调用cancel函数，避免资源浪费。
- 不要忘记处理ctx.Done()通道，否则Goroutine可能不会响应取消信号。

WithTimeout：
- 使用方式：ctx, cancel := context.WithTimeout(parent, timeout)，创建一个带有超时时间的Context。timeout是一个time.Duration类型，表示Context的最长存活时间。当超过这个时间，Context会自动取消。例如：

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    parent := context.Background()
    ctx, cancel := context.WithTimeout(parent, 2*time.Second)
    defer cancel()
    go func(ctx context.Context) {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println("子Goroutine收到取消信号")
            return
        default:
            fmt.Println("子Goroutine执行任务")
            time.Sleep(3 * time.Second)
        }
    }(ctx)
    time.Sleep(3 * time.Second)
}

注意事项：
- 使用defer cancel()确保即使函数提前返回，也能正确取消Context，释放资源。
- 合理设置超时时间，过短可能导致任务无法完成，过长可能影响系统性能和响应速度。

WithDeadline：
- 使用方式：ctx, cancel := context.WithDeadline(parent, deadline)，创建一个截止到指定时间点deadline的Context。当到达该时间点，Context会取消。例如：

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    parent := context.Background()
    deadline := time.Now().Add(2 * time.Second)
    ctx, cancel := context.WithDeadline(parent, deadline)
    defer cancel()
    go func(ctx context.Context) {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println("子Goroutine收到取消信号")
            return
        default:
            fmt.Println("子Goroutine执行任务")
            time.Sleep(3 * time.Second)
        }
    }(ctx)
    time.Sleep(3 * time.Second)
}

注意事项：
- 同样需要使用defer cancel()来确保Context被正确取消。
- 计算截止时间时要考虑系统时间的准确性以及任务的实际需求。

总结

在Go的Web开发中，通过合理使用Context及其相关方法（如WithCancel、WithTimeout、WithDeadline），可以有效地管理HTTP请求启动的多个Goroutine的生命周期，确保在请求取消或超时时，所有相关Goroutine都能安全、及时地停止，从而提高系统的稳定性和资源利用率。

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面试题：Go中Goroutine的生命周期与上下文（Context）的关系及应用

知识考点

面试题答案

利用Context管理Goroutine生命周期

Context主要方法及使用方式

总结