面试题：Go中context在高并发场景下管理子协程退出的优化

可能导致性能下降的原因

Context创建和传递开销：在高并发场景下，频繁创建和传递context对象会带来一定的性能开销。每次创建context都需要分配内存，传递时也需要在函数调用栈中传递参数。
Cancel操作开销：当父context取消时，所有依赖它的子context也会被取消。这个传播过程在高并发下可能导致额外的同步开销，尤其是如果子协程数量众多，取消信号的传递和处理可能成为性能瓶颈。
资源竞争：如果多个子协程在处理context取消信号时竞争共享资源（如文件描述符、数据库连接等），可能会导致锁争用，从而降低性能。

优化方案及原理

减少Context创建开销：尽量复用context对象，避免在每个子协程创建时都重新创建context。可以通过将父context传递到需要的地方，在子协程中直接使用。
优化Cancel操作：使用context.WithCancelCause（Go 1.20+），它允许在取消context时携带原因，这可以更精确地控制取消逻辑，减少不必要的取消传播。如果在低版本Go中，可以自定义结构体封装context和取消函数，在取消时做更细粒度的控制。
减少资源竞争：对于共享资源，使用资源池（如连接池）来管理，减少锁争用。同时，在处理context取消时，尽量避免对共享资源进行复杂操作，尽快释放资源。

优化后的代码示例

package main

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

func worker(ctx context.Context, id int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Printf("Worker %d stopped\n", id)
            return
        default:
            fmt.Printf("Worker %d working\n", id)
            time.Sleep(100 * time.Millisecond)
        }
    }
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())

    numWorkers := 1000
    for i := 0; i < numWorkers; i++ {
        wg.Add(1)
        go worker(ctx, i, &wg)
    }

    time.Sleep(500 * time.Millisecond)
    cancel()
    wg.Wait()
    fmt.Println("All workers stopped")
}

在这个示例中：

复用Context：通过context.WithCancel(context.Background())创建一个父context，并传递给所有子协程，避免重复创建。
正确处理取消：子协程通过select监听ctx.Done()通道，在接收到取消信号时正确退出。
性能优化：减少context创建和取消的不必要开销，通过default分支避免select阻塞，使程序在高并发场景下能更高效地运行。

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面试题：Go中context在高并发场景下管理子协程退出的优化

知识考点

面试题答案

可能导致性能下降的原因

优化方案及原理

优化后的代码示例