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为啥Context携带数据是线程安全的?

2个月前 (05-03)Go面试必备92

问题是:使用context携带的value是线程安全的吗?这道题其实就是考察应聘者对context实现原理的理解,如果不知道context的实现原理,很容易答错这道题,所以本文我就借着这道题,再重新理解一遍context携带value的实现原理。

希望对大家有帮助。
context本身就是线程安全的,所以context携带value也是线程安全的,写个简单例子验证一下:

package main

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

func main() {
    ctx := context.WithValue(context.Background(), "name", "周伯通01")
    //开启多个携程设置name不同值
    go func() {
        for {
            _ = context.WithValue(ctx, "name", "周伯通02")
        }
    }()
    go func() {
        for {
            _ = context.WithValue(ctx, "name", "周伯通03")
        }
    }()
    //开启多个携程输出name值
    go func() {
        for {
            fmt.Println(ctx.Value("name"))
        }
    }()
    go func() {
        for {
            fmt.Println(ctx.Value("name"))
        }
    }()
    time.Sleep(10 * time.Second)
}

程序正常运行,结果全部输出:周伯通01,没有任何问题,接下来我们就来看一下为什么context是线程安全的?

为什么线程安全?

context包提供两种创建根context的方式:

  • context.Backgroud()
  • context.TODO()

又提供了四个函数基于父Context衍生,其中使用WithValue函数来衍生context并携带数据,每次调用WithValue函数都会基于当前context衍生一个新的子contextWithValue内部主要就是调用valueCtx类:

func WithValue(parent Context, key, val interface{}) Context {
    if parent == nil {
        panic("cannot create context from nil parent")
    }
    if key == nil {
        panic("nil key")
    }
    if !reflectlite.TypeOf(key).Comparable() {
        panic("key is not comparable")
    }
    return &valueCtx{parent, key, val}
}

valueCtx结构如下

type valueCtx struct {
    Context
    key, val interface{}
}

valueCtx继承父Context,这种是采用匿名接口的继承实现方式,key,val用来存储携带的键值对。
通过上面的代码分析,可以看到添加键值对不是在原context结构体上直接添加,而是以此context作为父节点,
重新创建一个新的valueCtx子节点,将键值对添加在子节点上,由此形成一条context链。
获取键值过程也是层层向上调用直到最终的根节点,中间要是找到了key就会返回,否会就会找到最终的emptyCtx返回nil画个图表示一下:

image.png

总结:context添加的键值对一个链式的,会不断衍生新的context,所以context本身是不可变的,因此是线程安全的。

总结

本文主要是想带大家回顾一下context的实现原理,面试中面试官都喜欢隐晦提出问题,所以这就需要我们有很扎实的基本功底。


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