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go切片的深入学习以及context库的使用

article 2024/12/26 0:07:23

Go切片专项学习

go切片扩容机制

go1.18 之前：

1.如果期望容量大于当前容量的两倍就会使用期望容量；
2.如果当前切片的长度小于 1024 就会将容量翻倍；
3.如果当前切片的长度大于 1024 就会每次增加 25% 的容量，直到新容量大于期望容量；

go1.18 之后：

1.如果期望容量大于当前容量的两倍就会使用期望容量；
2.如果当前切片的长度小于阈值（默认 256）就会将容量翻倍；
3.如果当前切片的长度大于等于阈值（默认 256），就会每次增加 25% 的容量，基准是 newcap + 3*threshold，直到新容量大于期望容量；

第一条相同，新扩容机制在长度小于256以下时，扩容机制仍然和旧的一样，不同的是，当大于256的时候扩容会按照指定的公式进行扩容。

最后求极限扩容系数会趋近于1.25。

这样做的目的是为了控制让小的切片容量增长速度快一点，减少内存分配次数，而让大切片容量增长率小一点，更好地节省内存。

前几天朋友让我看了一道题：挺有意思的，短短几行代码就把切片的性质说的一清二楚。

package main

import "fmt"

func SliceRise(s []int) {
    s = append(s, 0)
    fmt.Printf("s = %v\n", s)
    for i := range s {
       s[i]++
    }
}

func main() {
    s1 := []int{1, 2}
    s2 := s1
    s2 = append(s2, 3)
    SliceRise(s1)
    SliceRise(s2)
    fmt.Printf("s1 = %v\n", s1)
    fmt.Printf("s2 = %v\n", s2)
}

这个代码输出结果是：

s = [1 2 0]
s = [1 2 3 0]
s1 = [1 2]   
s2 = [2 3 4]

我们看看为什么？

首先，第一个s由于扩容，导致了底层数组改变，所以方法内和方法外是两个不同的结构，

第二个s在方法外就已经扩容了，进入方法内后底层数组指针仍然没有改变，这就是关键点了，既然没有改变，为什么内部是长度为4，外侧就为3了呢？

肯定会有很多人认为最后结果是2341 。

原因就在于切片是值传递的，传递进去的是原始切牌的拷贝，进入后新切片长度为4，容量为4，而在外侧的切片长度为3，容量为4，这就导致了只能输出前三位。

Context

Context 是 golang 中十分重要的接口，用于定义 goroutine 中的上下文信息，context 常用于以下几种情况：

数据传递：在多个 goroutine中传递数据
超时管理：通过配置超时时间，可以方便地配置协程的终止时间
终止协程：通过使用 cancel() 方法，协程可以很方便地终止，可以批量管理多个协程的终止

type Context interface {
    Deadline() (deadline time.Time, ok bool)       // 返回上下文的截止时间
    Done() <-chan struct{}                         // 返回一个只读的channel，用于通知上下文完成或取消
    Err() error                                    // 返回上下文的错误原因
    Value(key interface{}) interface{}             // 返回与key相关的值
}

（context接口定义了以上方法）context.Background()：返回一个空的Context，通常作为根上下文使用，不带任何取消、超时或元数据。

ctx := context.Background()

context.TODO()：返回一个空的Context，用于暂时没有上下文的地方，通常在开发中使用，需要在后续补充具体的上下文。

context.TODO()：返回一个空的Context，用于暂时没有上下文的地方，通常在开发中使用，需要在后续补充具体的上下文。

context.WithTimeout(parent Context, timeout time.Duration)：返回一个新的Context，带有一个超时。超时后，Done()通道会关闭，并且Err()方法返回context.DeadlineExceeded。

ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 5*time.Second)
defer cancel()

context.WithCancel(parent Context)：返回一个新的Context和一个取消函数。调用取消函数会取消这个上下文及其所有派生上下文。

ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
defer cancel() // 确保在完成时调用取消函数

context.WithDeadline(parent Context, deadline time.Time)：返回一个新的Context，带有一个截止时间。超过截止时间后，Done()通道会关闭，并且Err()方法返回context.DeadlineExceeded。

deadline := time.Now().Add(5 * time.Second)
ctx, cancel := context.WithDeadline(context.Background(), deadline)
defer cancel()

context.WithValue(parent Context, key, value interface{})：返回一个新的Context，带有值。值可以用于传递元数据或请求范围的数据。

ctx := context.WithValue(context.Background(), "key", "value")
value := ctx.Value("key")

在gin框架中我们经常会用到gin.Context这个方法，他和context.Context的主要区别是什么呢？

context.Context：

用于跨 goroutine 传递上下文信息。
适用于处理超时、取消、传递请求范围的数据等。

gin.Context：

用于 Gin 框架中处理 HTTP 请求和响应。
提供了处理请求参数、设置响应、存储数据等功能。

超时示例：

package main

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

func main() {
	// 创建一个带有超时的 context，超时时间为 3 秒
	ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 3*time.Second)
	defer cancel() // 在 main 函数结束时取消 context

	// 启动一个 Goroutine 进行某些工作
	go doWork(ctx)

	// 等待工作完成
	select {
	case <-ctx.Done(): // 如果 context 超时或被取消
		fmt.Println("Main: work canceled or timed out")
	}
}

func doWork(ctx context.Context) {
	fmt.Println("Worker: started work")

	// 模拟工作过程，工作时间为 5 秒
	workDuration := 5 * time.Second
	select {
	case <-time.After(workDuration): // 工作完成
		fmt.Println("Worker: work completed")
	case <-ctx.Done(): // 如果收到 context 的取消信号
		fmt.Println("Worker: work canceled due to:", ctx.Err())
	}
}
## Context

`Context` 是 golang 中十分重要的接口，用于定义 `goroutine` 中的上下文信息，`context` 常用于以下几种情况：

- 数据传递： ==在多个 goroutine中传递数据==
- 超时管理： 通过配置超时时间，可以方便地配置协程的终止时间
- 终止协程： 通过使用 `cancel()` 方法，协程可以很方便地终止，可以批量管理多个协程的终止

```go
type Context interface {
    Deadline() (deadline time.Time, ok bool)       // 返回上下文的截止时间
    Done() <-chan struct{}                         // 返回一个只读的channel，用于通知上下文完成或取消
    Err() error                                    // 返回上下文的错误原因
    Value(key interface{}) interface{}             // 返回与key相关的值
}