Go 中的 context 包在与 API 和慢处理交互时可以派上用场，特别是在生产级的 Web 服务中。在这些场景中，您可能想要通知所有的 goroutine 停止运行并返回。

在Go语言中，程序单元也就指的是Goroutine。每个Goroutine在执行之前，都要先知道程序当前的执行状态，通常将这些执行状态封装在一个Context 变量中，传递给要执行的Goroutine中。上下文则几乎已经成为传递与请求同生存周期变量的标准方法。

context 包不仅实现了在程序单元之间共享状态变量的方法，同时能通过简单的方法，使我们在被调用程序单元的外部，通过设置ctx变量值，将过期或撤销这些信号传递给被调用的程序单元。在网络编程中，若存在A调用B的API, B再调用C的API，若A调用B取消，那也要取消B调用C，通过在A,B,C的API调用之间传递 Context ，以及判断其状态，就能解决此问题，这是为什么gRPC的接口中带上 ctx context.Context 参数的原因之一。

context 包的核心就是 Context 接口，其定义如下：

type Context interface {
Deadline() (deadline time.Time, ok bool)
Done() <-chan struct{}
Err() error
Value(key interface{}) interface{}
}
Deadline 会返回一个超时时间，Goroutine获得了超时时间后，例如可以对某些io操作设定超时时间。

Done 方法返回一个信道（channel），当 Context 被撤销或过期时，该信道是关闭的，即它是一个表示Context是否已关闭的信号。

当 Done 信道关闭后， Err 方法表明 Contex t被撤的原因。

Value 可以让Goroutine共享一些数据，当然获得数据是协程安全的。但使用这些数据的时候要注意同步，比如返回了一个map，而这个map的读写则要加锁。

Context 接口没有提供方法来设置其值和过期时间，也没有提供方法直接将其自身撤销。也就是说， Context 不能改变和撤销其自身。那么该怎么通过 Context 传递改变后的状态呢？

context使用
无论是Goroutine，他们的创建和调用关系总是像层层调用进行的，就像人的辈分一样，而更靠顶部的Goroutine应有办法主动关闭其下属的Goroutine的执行（不然程序可能就失控了）。为了实现这种关系，Context结构也应该像一棵树，叶子节点须总是由根节点衍生出来的。

要创建Context树，第一步就是要得到根节点， context.Background 函数的返回值就是根节点：

func Background() Context
该函数返回空的Context，该Context一般由接收请求的第一个Goroutine创建，是与进入请求对应的Context根节点，它不能被取消、没有值、也没有过期时间。它常常作为处理Request的顶层context存在。

有了根节点，又该怎么创建其它的子节点，孙节点呢？context包为我们提供了多个函数来创建他们：

func WithCancel(parent Context) (ctx Context, cancel CancelFunc)
func WithDeadline(parent Context, deadline time.Time) (Context, CancelFunc)
func WithTimeout(parent Context, timeout time.Duration) (Context, CancelFunc)
func WithValue(parent Context, key interface{}, val interface{}) Context
函数都接收一个 Context 类型的参数 parent ，并返回一个 Context 类型的值，这样就层层创建出不同的节点。子节点是从复制父节点得到的，并且根据接收参数设定子节点的一些状态值，接着就可以将子节点传递给下层的Goroutine了。

再回到之前的问题：该怎么通过 Context 传递改变后的状态呢？使用 Context 的Goroutine无法取消某个操作，其实这也是符合常理的，因为这些Goroutine是被某个父Goroutine创建的，而理应只有父Goroutine可以取消操作。在父Goroutine中可以通过WithCancel方法获得一个cancel方法，从而获得cancel的权利。

第一个 WithCancel 函数，它是将父节点复制到子节点，并且还返回一个额外的 CancelFunc 函数类型变量，该函数类型的定义为：

type CancelFunc func()
调用 CancelFunc 对象将撤销对应的 Context 对象，这就是主动撤销 Context 的方法。在父节点的 Context 所对应的环境中，通过 WithCancel 函数不仅可创建子节点的 Context ，同时也获得了该节点 Context 的控制权，一旦执行该函数，则该节点 Context 就结束了，则子节点需要类似如下代码来判断是否已结束，并退出该Goroutine：

select { case <-cxt.Done():
// do some clean…
}
WithDeadline 函数的作用也差不多，它返回的Context类型值同样是 parent 的副本，但其过期时间由 deadline 和 parent 的过期时间共同决定。当 parent 的过期时间早于传入的 deadline 时间时，返回的过期时间应与 parent 相同。父节点过期时，其所有的子孙节点必须同时关闭；反之，返回的父节点的过期时间则为 deadline 。

WithTimeout 函数与 WithDeadline 类似，只不过它传入的是从现在开始Context剩余的生命时长。他们都同样也都返回了所创建的子Context的控制权，一个 CancelFunc 类型的函数变量。

当顶层的Request请求函数结束后，我们就可以cancel掉某个context，从而层层Goroutine根据判断 cxt.Done() 来结束。

WithValue 函数，它返回 parent 的一个副本，调用该副本的Value(key)方法将得到val。这样我们不光将根节点原有的值保留了，还在子孙节点中加入了新的值，注意若存在Key相同，则会被覆盖。

在 Go 语言中 context 包允许您传递一个 “context” 到您的程序。 Context 如超时或截止日期（deadline）或通道，来指示停止运行和返回。例如，如果您正在执行一个 web 请求或运行一个系统命令，定义一个超时对生产级系统通常是个好主意。因为，如果您依赖的API运行缓慢，你不希望在系统上备份（back up）请求，因为它可能最终会增加负载并降低所有请求的执行效率。导致级联效应。这是超时或截止日期 context 派上用场的地方。

创建 context
context 包允许以下方式创建和获得 context：

context.Background() Context
这个函数返回一个空 context。这只能用于高等级（在 main 或顶级请求处理中）。这能用于派生我们稍后谈及的其他 context 。

ctx := context.Background()
context.TODO() Context
这个函数也是创建一个空 context。也只能用于高等级或当您不确定使用什么 context，或函数以后会更新以便接收一个 context 。这意味您（或维护者）计划将来要添加 context 到函数。

ctx := context.TODO()
有趣的是，查看代码，它与 background 完全相同。不同的是，静态分析工具可以使用它来验证 context 是否正确传递，这是一个重要的细节，因为静态分析工具可以帮助在早期发现潜在的错误，并且可以连接到 CI/CD 管道。

来自 https://golang.org/src/context/context.go:

var (
background = new(emptyCtx)
todo = new(emptyCtx)
)
context.WithValue(parent Context, key, val interface{}) (ctx Context, cancel CancelFunc)
此函数接收 context 并返回派生 context，其中值 val 与 key 关联，并通过 context 树与 context 一起传递。这意味着一旦获得带有值的 context，从中派生的任何 context 都会获得此值。不建议使用 context 值传递关键参数，而是函数应接收签名中的那些值，使其显式化。

ctx := context.WithValue(context.Background(), key, “test”)
context.WithCancel(parent Context) (ctx Context, cancel CancelFunc)
这是它开始变得有趣的地方。此函数创建从传入的父 context 派生的新 context。父 context 可以是后台 context 或传递给函数的 context。

返回派生 context 和取消函数。只有创建它的函数才能调用取消函数来取消此 context。如果您愿意，可以传递取消函数，但是，强烈建议不要这样做。这可能导致取消函数的调用者没有意识到取消 context 的下游影响。可能存在源自此的其他 context，这可能导致程序以意外的方式运行。简而言之，永远不要传递取消函数。

ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
context.WithDeadline(parent Context, d time.Time) (ctx Context, cancel CancelFunc)
此函数返回其父项的派生 context，当截止日期超过或取消函数被调用时，该 context 将被取消。例如，您可以创建一个将在以后的某个时间自动取消的 context，并在子函数中传递它。当因为截止日期耗尽而取消该 context 时，获此 context 的所有函数都会收到通知去停止运行并返回。

ctx, cancel := context.WithDeadline(context.Background(), time.Now().Add(2 * time.Second))
context.WithTimeout(parent Context, timeout time.Duration) (ctx Context, cancel CancelFunc)
此函数类似于 context.WithDeadline。不同之处在于它将持续时间作为参数输入而不是时间对象。此函数返回派生 context，如果调用取消函数或超出超时持续时间，则会取消该派生 context。

ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 2 * time.Second)
函数接收和使用 Context
现在我们知道了如何创建 context（Background 和 TODO）以及如何派生 context（WithValue，WithCancel，Deadline 和 Timeout），让我们讨论如何使用它们。

在下面的示例中，您可以看到接受 context 的函数启动一个 goroutine 并等待 该 goroutine 返回或该 context 取消。select 语句帮助我们选择先发生的任何情况并返回。

<-ctx.Done() 一旦 Done 通道被关闭，这个 <-ctx.Done(): 被选择。一旦发生这种情况，此函数应该放弃运行并准备返回。这意味着您应该关闭所有打开的管道，释放资源并从函数返回。有些情况下，释放资源可以阻止返回，比如做一些挂起的清理等等。在处理 context 返回时，您应该注意任何这样的可能性。

go中有Context 包，专门用来简化 对于处理单个请求的多个 goroutine 之间与请求域的数据、取消信号、截止时间等相关操作，这些操作可能涉及多个 API 调用。你可以通过 go get golang.org/x/net/context 命令获取这个包。

例如：在 Go http包的Server中，每一个请求在都有一个对应的 goroutine 去处理。请求处理函数通常会启动额外的 goroutine 用来访问后端服务，比如数据库和RPC服务。用来处理一个请求的 goroutine 通常需要访问一些与请求特定的数据，比如终端用户的身份认证信息、验证相关的token、请求的截止时间。 当一个请求被取消或超时时，所有用来处理该请求的 goroutine 都应该迅速退出，然后系统才能释放这些 goroutine 占用的资源。

用context会方便很多，context是一个可继承的树状的结构。

二、使用 Context 的程序包需要遵循如下的原则：

Context 变量需要作为第一个参数使用，一般命名为ctx。不要把 Context 存在一个结构体当中
即使方法允许，也不要传入一个 nil 的 Context ，如果你不确定你要用什么 Context 的时候传一个 context.TODO
使用 context 的 Value 相关方法只应该用于在程序和接口中传递的和请求相关的元数据，不要用它来传递一些可选的参数
同样的 Context 可以用来传递到不同的 goroutine 中，Context 在多个goroutine 中是安全的