Go併發之Context篇
前言介紹：在學習Go併發的時候，我們總是能夠看到context，而這個context卻只在go語言中存在。筆者在看到context的時候，便問了自己幾個問題。
context是什麼？是用來幹什麼的？我們爲什麼需要context? context是如何使用的？它爲什麼被設計成這個樣子？
基於上面的這些問題，筆者做了整理，筆者覺得在知道了這些問題的答案之後，context 也算是有一點了解了。
1. 爲什麼Go需要context，它是用來幹什麼的？
原因：在golang中的創建一個新的協程並不會返回像c語言創建一個線程一樣類似的pid，這樣就導致我們不能從外部殺死某個線程，所以我們就得讓它自己結束。（備註：goroutine不能返回pid的原因，應該是協程的實現原理有很大關係，多個協程對應1個線程的實現機制。）
當然我們可以採用channel＋select的方式，來解決這個問題，不過場景很複雜的時候，我們就需要花費很大的精力去維護channel與這些協程之間的關係，這就導致了我們的併發代碼變得很難維護和管理。例如：由一個請求衍生出多個協程，並且之間需要滿足一定的約束關係，以實現一些諸如：有效期，中止線程樹，傳遞請求全局變量之類的功能。
Context機制：context的產生，正是因爲協程的管理問題，golang官方從1.7之後引入了context，用來專門管理協程之間的關係。
Google的解決方法是Context機制，相互調用的goroutine之間通過傳遞context變量保持關聯，這樣在不用暴露各goroutine內部實現細節的前提下，有效地控制各goroutine的運行。通過傳遞context就可以追蹤goroutine 調用樹，並在這些調用樹之間傳遞通知和元數據。
雖然goroutine之間是平行的，沒有繼承關係，但是Context設計成是包含父子關係的，這樣可以更好的描述goroutine調用之間的樹型關係。
2. context的定義是什麼樣子的？
context是上下文的意思，一般理解爲程序單元的一個運行狀態、現場、快照，其中包含函數調用以及涉及的相關的變量值。
每個Goroutine在執行之前，都要先知道程序當前的執行狀態，通常將這些執行狀態封裝在一個Context變量中，傳遞給要執行的Goroutine中。上下文則幾乎已經成爲傳遞與請求同生存週期變量的標準方法。
下面是https://golang.org/pkg/context/中提供的接口和常用API：
2.1 接口簡介
1. context包裏的方法是線程安全的，可以被多個線程使用。
2.當Context被canceled或是timeout, Done返回一個被closed 的channel。
3.在Done的channel被closed後, Err代表被關閉的原因如果存在。
4.Deadline 返回Context將要關閉的時間。
5.如果存在，Value 返回與 key 相關了的值，不存在返回 nil。
2.2 常用API
func WithCancel(parent Context) (ctx Context, cancel CancelFunc) // 一旦調用cancel，就會取消創建的ctx
func WithDeadline(parent Context, deadline time.Time) (Context, CancelFunc) // 帶有效期的cancel, 到期之後會主動調用cancel
func WithTimeout(parent Context, timeout time.Duration) (Context, CancelFunc) // 帶超時時間的cancel，與WithDeadline類似，區別在於下面的參數是時間間隔
3.我們如何正確使用context？
step1:首先，需要創建context的根節點。
// 返回一個空的Context，它作爲所有由此繼承Context的根節點
func Background() Context （備註：這裏創建的ctx，不能被取消、沒有值、也沒有過期時間，通常是在主協程或者第一個處理Request的協程中）
step2: 創建下層context節點。
通過2.2中的API來創建下層context節點，而這裏創建好的下層context節點具有以下特點：
1.父節點Context可以主動通過調用cancel方法取消子節點Context。
2.子節點Context只能被動等待。
3.父節點Context自身一旦被取消（如其上級節點Cancel），其下的所有子節點Context均會自動被取消。
例子1: 主協程主動調用cancel() 取消子context
Output:
通過輸出我們可以看出來，在主協程調用了cancel()之後，子協程中的ctx會被主動關閉掉，延遲時間是1秒，會看到打印done。
例子2: 超時之後，調用cancle()的例子
通過輸出可以看出來，在2s超時之後，也就是done會主動打印出來，表明cancel()被主動調用了。（備註：warning提示可以被忽略掉，因爲cancle()不被創建根ctx的協程主動調用就會提示這個告警。）
4.context是如何實現的呢？
（圖片來自：https://zhuanlan.zhihu.com/p/34417106）
1. context的存儲與查詢：
context上下文數據的存儲就像一個樹，每個結點只存儲一個key/value對。WithValue()保存一個key/value對，它將父context嵌入到新的子context，並在節點中保存了key/value數據。Value()查詢key對應的value數據，會從當前context中查詢，如果查不到，會遞歸查詢父context中的數據。
備註：context中的上下文數據不是全局的，它只查詢本節點及父節點們的數據，不能查詢兄弟節點的數據。
2. cancel的實現：
（圖片來自：https://zhuanlan.zhihu.com/p/34417106）
cancelCtx結構體中children保存它的所有子canceler， 當外部觸發cancel時，會調用children中的所有cancel()來終止所有的cancelCtx。done用來標識是否已被cancel。當外部觸發cancel、或者父Context的channel關閉時，此done也會關閉。
對於超時調用cancel(), 是因爲timerCtx 中存儲了一個超時時間，等到超時間到期之後，會主動調用cancel()。
調用cancel()之後的效果如下所示：
（圖片來自：https://zhuanlan.zhihu.com/p/34417106）
參考資料：
理解 Go Context 機制：https://juejin.im/entry/58088180c4c971005879b184
Go進階01:golang context 用法詳解：https://mojotv.cn/2018/12/26/what-is-context-in-go
Golang之Context的使用：http://www.nljb.net/default/Golang%E4%B9%8BContext%E7%9A%84%E4%BD%BF%E7%94%A8/
golang中Context的使用場景：https://www.cnblogs.com/yjf512/p/10399190.html
Go Context的踩坑經歷：https://zhuanlan.zhihu.com/p/34417106