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1 Go语言开发环境搭建详细教程+go常见bug合集【Go语言教程】

作者：2023面试高手 | 2024-05-25 13:07:32

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1 Go语言开发环境搭建详细教程+go常见bug合集【Go语言教程】

Go语言开发环境搭建【Win、Linux、Mac】

1 SDK下载

  • 官网地址：golang.org,因为一些原因国内可能无法访问。可以使用下面第二个链接。
  • 国内地址访问：https://golang.google.cn/dl或者https://www.golangtc.com/download

在这里插入图片描述
根据自己操作系统版本，下载安装即可，目录尽量选择全英文且没有空格和其他其他特殊字符。

2 环境变量配置[GOPATH、GOROOT]

2.1 Windows下

GOPATH：即默认的workspace路径，在未指定项目路径时使用；
GOROOT：Golang的安装路径

讲解：
在这里插入图片描述

  • 进入环境变量配置：此电脑-属性-关于-高级系统设置-环境变量
    在这里插入图片描述
    ①配置GOROOT

新增系统环境变量，变量名为GOROOT，值为：go的安装目录

在这里插入图片描述
②在Path中配置，go的路径，引用上面配置的GOROOT

系统变量-Path-新增-新建的值填写为%GOROOT%\bin

在这里插入图片描述
③配置GOPATH（以后Go项目存放的路径位置）
在这里插入图片描述

2.2 linux下

①确认linux版本

uname -a

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32位系统下载：gox.x.x.linux-386.tar.gz
64位系统下载：gox.x.x.linux-amd64.tar.gz

安装路径不要有中文或特殊符号、空格等

②安装目录建议放在/opt下

通过xftp或其他软件将压缩包上传到/opt目录下

#进入对应目录并解压
cd /opt
tar -zxvf go1.9.2.linux-amd64.tar.gz

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③配置环境变量

  1. 以root权限编辑/etc/profile文件
# 输入下面命令回车并输入密码后进入root权限【linux输入密码默认不显示，直接输入即可】
su root

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  1. 使命令生效
# 刷新环境变量
source /etc/profile
# 或者注销后重新登录

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在这里插入图片描述

Mac系统的上配置Go的开发环境类似于linux

3 检测

不论在windows还是linux下，直接打开终端,输入go version即可：

  • windows：
    在这里插入图片描述
  • linux：
    在这里插入图片描述

4 开发简单go程序

4.1 hello.go程序入门

①文件目录结构
在这里插入图片描述
②开发工具：选择Goland或者VSCode等

此处以VSCode演示

//每个go文件都需要归属于一个包
package main
//下面用到了fmt的Println函数，因此需要导包
import "fmt"
func main(){
	fmt.Println("hello,go")
}

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运行：

//方式一：将hello.go编译为hello.exe文件，然后再直接运行hello.exe
go build hello.go
.\hello.exe

//方式二：直接以脚本方式运行（底层还是编译过了）
go run hello.go

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拓展：指定编译后的文件名称

//将hello.go编译生成myhello.exe文件
go build -o myhello.exe hello.go

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4.2 go的执行流程分析

  • 对源码编译后执行
    在这里插入图片描述
  • 直接对源码执行
    在这里插入图片描述
    两种执行方式的区别？
  1. 如果我们先编译生成了可执行文件，那么我们可以将该可执行文件拷贝到没有go开发环境的机器上，仍然可以运行【因为已经编译为了二进制，例如：windows上会直接编译生成.exe文件】
  2. 如果我们是直接go run go的源代码，那么如果要在另一个机器上运行，也需要go开发环境，否则无法执行
  3. 在编译时，编译器会将程序运行依赖的库文件包含在可执行文件中，所以，可执行文件会变大很多

5 Go语言开发的注意事项

①注意事项

  1. 源文件以.go为扩展名
  2. Go应用程序入口是main()函数
  3. Go语言严格区分大小写
  4. 每个语句不需要加分号【编译器会自动帮我们添加】，体现了go的简洁性
  5. 不能把多条语句写在同一行，否则会报错【go的编译器是一行一行编译的】
    ，
  6. 定义的变量或import的包没有使用到，代码编译不通过
    在这里插入图片描述
  7. 一个包下面只能有一个main函数入口，就类似于Java的包下面类名不能重复。如果有多个main，可以分开在不同的包下

在这里插入图片描述

②go的转义字符及注释

转义字符：

  • \t:制表符
  • \n:换行符
  • \\:一个\，通常用于文件分隔符
  • \r:回车符
    在这里插入图片描述
  • \":代表一个"

注释：

被注释的内容不会被go编译器所编译

  1. 行注释://
//fmt.Println("jack")

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  1. 块注释:/**/
/*
fmt.Println("tom")
fmt.Println("jucy)
*/

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注意：块注释不能嵌套

③编程风格及API地址

  • 编程风格
  1. 官方推荐使用行注释
  2. 代码中需要有正确的缩进和空白【可以使用gofmt进行格式化】
    在这里插入图片描述
  3. 运算符两边加空格
  4. 花括号只能在行尾
//花括号只有这一种写法，go开发者认为应当统一风格
func main(){

}

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  1. 一行最多不能超过80个字符
    在这里插入图片描述
  • API地址

官网：https://golang.org

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

  • Golang 官方标准库 API 文档， https://golang.org/pkg 可以查看 Golang 所有包下的函数和使用

Golang中导包原理：
在这里插入图片描述

  • 离线版（大家可以自行百度下载一个API）

6 go modules管理

6.1 概念

Go modules是Go语言的依赖解决方案，发布于Go1.11

  • 主要用于解决go的依赖管理问题
  • 淘汰之前的GOPATH使用模式

6.2 go mod 环境变量

  • GO111MODULE:是否开启go modules模式
  • GOPROXY：项目第三方库的下载源地址，建议设置为国内的镜像地址
    • 阿里云：https://mirrors.aliyun.com/goproxy/
    • 七牛云：https://goproxy.cn,direct
    • direct参数用于表明Go回溯到模块版本的源地址去抓取（如：github等，比如，我们配置的镜像地址拉取不到了，那么go就会从github上去拉取）
  • GOSUMDB：用来校验拉取的第三方库是否是完整的，默认也是国外的网站，如果我们设置了GOPROXY，这个就不用设置了
  • GOPROXY：通过设置GOPRIVATE即可
  • GOPRIVATE：
    1. go env -w GOPRIVATE=“git.example.com（github.com/aceId/zinx）”
      表示git.example.com和github.com/aceId/zinx是私有仓库，不会通过GOPROXY下载和校验
      2.go env -w GOPRIVATE=".example.com"表示所有模块路径为example.com的子域名，比如:git.example.com或者hello.example.com都不进行GOPROXY下载和校验

通过go env来查看环境变量
在这里插入图片描述

注意：

go env -w 和 set GOPROXY="xxx" 命令都可以设置 GOPROXY,但是它们的区别在于：

  1. go env -w 是一个永久生效的命令，它会将设置写入到环境变量中，这样在以后的使用中都会使用这个设置。而 set GOPROXY="xxx" 只是一个临时生效的命令，它只会在当前终端或者会话中生效。
  2. go env -w 可以设置多个环境变量，而 set GOPROXY="xxx" 只能设置一个环境变量。

6.3 go mod 命令

①开启go modules模式(建议go v1.11之后，都设置为on)
②设置proxy代理

//1. 初始化，生成.mod文件
go mod init
//2. 下载go.mod文件中指明的所有依赖
go mod download
//3. 整理现有依赖
go mod tidy
//4. 查看现有依赖结构
go mod graph
//5. 编辑go.mod文件
go mod edit

//6. 导出项目所有的依赖到vendor目录
go mod vendor
//7. 校验一个模块是否被篡改过
go mod verify
//8. 查看为什么需要依赖某模块
go mod why

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6.3 其他命令

/*
-u :upgrade 
如果不加这个 -u 标记，执行 go get 一个已有的代码包，会发现命令什么都不执行。
只有加了 -u 标记，命令会去执行 git pull 命令拉取最新的代码包的最新版本，
下载并安装。
*/
go get -u 

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6.4 go module 之前的做法[GO_PATH/src下放依赖]

  • go是在1.11版本开始支持module的，因此在之前的做法是下载好依赖之后会将依赖下载到PATH的src下面，同时目录结构与go get的目录结构对应，比如：go get github.com/ying32/govcl，则依赖下载完成后会放在%GO_PATH%/src下创建%GO_PATH%/src/github.com/ying32/govcl。
  • 同时在go之前的版本是没有GOPROXY的，因此通过 go get 来获取github上的资源会很慢，所以我们可以手动到github上下载源码，然后自己手动创建对应目录
  • 在goland中如果是go module之前也需要关闭goland集成的go module(settings-go-go modules)
  • 下载指定版本依赖，可以根据git clone 到对应git仓库，然后通过git checkout切换到指定版本
# eef842397966为go.mod文件中版本的最后一部分
git checkout eef842397966

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6.5 go实现生产者消费者模型

package main

import "fmt"

/*
   golang实现生产者消费者模型
*/
func main() {
	ch := make(chan int, 20)             //存放生产者生产好的数据
	numProduc := 3                       //生产者数量
	numConsum := 5                       //以5个消费者数量为例
	donePr := make(chan bool, numProduc) //donePr的容量：生产者数量
	doneCo := make(chan bool, numConsum) //doneCo的容量：消费者数量

	//开启多个生产者
	for i := 1; i <= numProduc; i++ {
		go Producer(i, ch, donePr)
	}

	//开启多个消费者
	for j := 1; j <= numConsum; j++ {
		go Consumer(j, ch, doneCo)
	}

	for ii := 0; ii < numProduc; ii++ {
		<-donePr //done通道内的数据全部写出，代表所有生产结束，ch通道可以关闭
	}
	close(ch)

	for jj := 0; jj < numConsum; jj++ {
		<-doneCo //把done通道内的数据写出，起到一个wait()的作用，等待子进程全部结束之后，主进程便可退出
	}

}

//生产者模型
func Producer(id int, ch chan int, done chan bool) {
	for i := 0; i <= 10; i++ {
		ch <- i
		fmt.Printf("%v号生产者，产生数据：%v \n", id, i)
	}
	done <- true
	//在开启多个goroutine进行生产时，不能再函数内部将通道关闭
	//此处往done通道内写数据，目的是为了表示goroutine生产完毕
	//当在主函数中能取出相应数量（numProduc）的元素时，即代表所有生产结束，通道可关闭

}

//消费者
func Consumer(id int, ch chan int, done chan bool) {
	for v := range ch {
		fmt.Printf("%v号消费者，消费数据：%v \n", id, v)
	}
	done <- true
	//函数主体结束时，往通道里写一个数据
	//当开启多个goroutine时，每个协程结束都往通道写一个数据，相当于告诉外界，我消费结束了
	//在主函数末尾，依次取出该通道内数据，当全部取出，就代表所有子goroutine结束，主程序也可以退出
	//相当于起到同步等待的作用
}

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运行结果：
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7 bug合集

7.1 导包问题

①missing go.sum entry for module providing package ＜package_name＞

go在使用第三方的时候导入包报错：missing go.sum entry for module providing package ＜package_name＞

解决办法一：

当代码中使用了第三方库，但是go.mod中并没有跟着更新的时候，如果直接run或者build就会报错

# 执行下面命令，删除不需要的依赖包，下载新的依赖包，更新go.sum
go mod tidy

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如果执行上面命令报错：go mod tidy: go.mod file indicates go 1.19, but maximum supported version is 1.17；

  • 原因：go.mod文件中版本与你实际本地go版本不一致
  • 解决：将go.mod中的go版本改为和你本地一致的就可以了

解决方法二：

go build -mod = mod

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②unrecognized import path "golang.org/x/sys/windows"问题

执行语句：go get github.com/StackExchange/wmi，报go get github.com/StackExchange/wmi

  • 解决办法：
    在这里插入图片描述
③ module declares its xxx but was required as xxx

在导包时，执行 go get “github.com/Shopify/sarama”

  • 发现报错：
    go: github.com/Shopify/sarama@v1.40.1: parsing go.mod:
    module declares its path as: github.com/IBM/sarama
    but was required as: github.com/Shopify/sarama
  1. 查看go.mod 是否声明错误
  2. 查看底层的模块真正叫什么（goland的scope范围下）
    在这里插入图片描述
    综上：我应该执行go get github.com/IBM/sarama命令，最后成功导入

7.2 文件问题

①双击exe文件闪退

可能是本地系统的go版本与IDE的go版本不兼容，比如：goland上是go1.19，本地windows上是go1.10，修改之后重新build即可

②写入文件报错：Access is denied.

当我使用下面的代码进行文件时，报错：Access is denied.

file, err := os.Open(path)
defer file.Close()
_, err = file.WriteString(data)

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解决办法及原因：

  1. 权限不够（使用下面方式打开）：
    os.OpenFile(filename, os.O_WRONLY|os.O_CREATE|os.O_TRUNC, perm)
    例如：os.OpenFile(path, os.O_WRONLY, os.ModePerm)
  2. 以管理员身份运行，linux则以root方式并赋予root对应文件的读写权限
  3. 查看文件句柄是否被占用

7.3 代码问题

①序列化失败

自定义结构体序列化失败：

  1. 检查是否添加上`json:“name”`参数
  2. 检查字段名是否大写开头，如：Name
type LocalIp struct {
	Name string `json:"name"`
	Ip   string `json:"ip"`
}

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②以相对路径打开文件失败

我在项目目录下创建子目录，然后通过子目录来运行代码报错：open file err= open …/…/test.zip: The system cannot find the file specified.

我们本地通过goland运行go代码的时候，go默认是会以当前项目的根目录去找文件，因此尽量使用绝对路径或者在相对路径的前面添加上自己的目录名

③协程无法获取正确的值

在for循环中开启协程的时候发现总是打印同一个值

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

var (
	wg = new(sync.WaitGroup)
)

func main() {
	keys := []string{"key1", "key2", "key3", "key4", "key5"}
	for _, k := range keys {
		wg.Add(1)
		go func() {
			printKey(k)
		}()
	}
	wg.Wait()
}

func printKey(key string) {
	defer wg.Done()
	fmt.Println(key)
}

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原因：没有将k的值，正确传给goroutine

正确做法：

通过waitGroup进行处理，同时直接将k通过形参传递给协程【wg如果定义为全局变量，则无法保证顺序】

func main() {
	keys := []string{"key1", "key2", "key3", "key4", "key5"}
	var wg sync.WaitGroup
	for _, k := range keys {
		wg.Add(1)
		go func(key string) {
			defer wg.Done()
			printKey(key)
		}(k)
	}
	wg.Wait()
}

func printKey(key string) {
	fmt.Println(key)
}

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8 其他tips

8.1 将源文件编码为linux可执行文件

下面命令均在windows上执行

# 设置环境(仅对当前终端有效)
set GOARCH=amd64
set GOOS=linux
go build main.go
# 打包后会生成一个main程序，将此程序拷贝至linux服务器，两种方式启动：
1、在当前会话执行
./main
2、后台启动
setsid ./main
# 或则直接组合起来一行命令搞定
GOOS=linux GOARCH=amd64 go build main.go

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拓展 - 编译为windows上可执行文件命令：

#  编码为windows上可以执行文件,运行之后会直接生成.exe文件
go build main.go

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go env -w 和 set GOPROXY=“xxx” 命令都可以设置 GOPROXY,但是它们的区别在于：

  1. go env -w 是一个永久生效的命令，它会将设置写入到环境变量中，这样在以后的使用中都会使用这个设置。而 set GOPROXY=“xxx” 只是一个临时生效的命令，它只会在当前终端或者会话中生效。
  2. go env -w 可以设置多个环境变量，而 set GOPROXY=“xxx” 只能设置一个环境变量。

go env xxx:查看xxx的环境变量值（区分大小写）

9 go中Context用法

9.1 概念

context是在go1.17版本出现的

  • context可以用来在goroutine之间传递上下文信息，相同的context可以传递给运行在不同goroutine中的函数，上下文对于多个goroutine同时使用是安全的，context包定义了上下文类型，可以使用background、TODO创建一个上下文，在函数调用链之间传播context，也可以使用WithDeadline、WithTimeout、WithCancel 或 WithValue 创建的修改副本替换它，听起来有点绕，其实总结起就是一句话：context的作用就是在不同的goroutine之间同步请求特定的数据、取消信号以及处理请求的截止日期。
  • 目前我们常用的一些库都是支持context的，例如gin、database/sql等库都是支持context的，这样更方便我们做并发控制了，只要在服务器入口创建一个context上下文，不断透传下去即可。

9.2 使用

context包主要提供了两种方式创建context:

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

这两个函数其实只是互为别名，没有差别，官方给的定义是：

  1. context.Background 是上下文的默认值，所有其他的上下文都应该从它衍生（Derived）出来。
  2. context.TODO 应该只在不确定应该使用哪种上下文时使用；
    所以在大多数情况下，我们都使用context.Background作为起始的上下文向下传递。

上面的两种方式是创建根context，不具备任何功能，具体实践还是要依靠context包提供的With系列函数来进行派生：

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, val interface{}) Context

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在这里插入图片描述

基于一个父Context可以随意衍生，其实这就是一个Context树，树的每个节点都可以有任意多个子节点，节点层级可以有任意多个，每个子节点都依赖于其父节点，例如上图，我们可以基于Context.Background衍生出四个子context：ctx1.0-cancel、ctx2.0-deadline、ctx3.0-timeout、ctx4.0-withvalue，这四个子context还可以作为父context继续向下衍生，即使其中ctx1.0-cancel 节点取消了，也不影响其他三个父节点分支。

9.2.1 WithValue（携带数据:trace_id）
①概念及使用

我们日常在业务开发中都希望能有一个trace_id能串联所有的日志，这就需要我们打印日志时能够获取到这个trace_id，在python中我们可以用gevent.local来传递，在java中我们可以用ThreadLocal来传递，在Go语言中我们就可以使用Context来传递，通过使用WithValue来创建一个携带trace_id的context，然后不断透传下去，打印日志时输出即可，来看使用例子：

const (
    KEY = "trace_id"
)

func NewRequestID() string {
    return strings.Replace(uuid.New().String(), "-", "", -1)
}

func NewContextWithTraceID() context.Context {
    ctx := context.WithValue(context.Background(), KEY,NewRequestID())
    return ctx
}

func PrintLog(ctx context.Context, message string)  {
    fmt.Printf("%s|info|trace_id=%s|%s",time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05") , GetContextValue(ctx, KEY), message)
}

func GetContextValue(ctx context.Context,k string)  string{
    v, ok := ctx.Value(k).(string)
    if !ok{
        return ""
    }
    return v
}

func ProcessEnter(ctx context.Context) {
    PrintLog(ctx, "Golang梦工厂")
}


func main()  {
    ProcessEnter(NewContextWithTraceID())
}

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结果：

2021-10-31 15:13:25|info|trace_id=7572e295351e478e91b1ba0fc37886c0|Golang梦工厂
Process finished with the exit code 0

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我们基于context.Background创建一个携带trace_id的ctx，然后通过context树一起传递，从中派生的任何context都会获取此值，我们最后打印日志的时候就可以从ctx中取值输出到日志中。目前一些RPC框架都是支持了Context，所以trace_id的向下传递就更方便了。

②注意事项

在使用withVaule时要注意四个事项：

  1. 不建议使用context值传递关键参数，关键参数应该显示的声明出来，不应该隐式处理，context中最好是携带签名、trace_id这类值。
  2. 因为携带value也是key、value的形式，为了避免context因多个包同时使用context而带来冲突，key建议采用内置类型。
  3. 上面的例子我们获取trace_id是直接从当前ctx获取的，实际我们也可以获取父context中的value，在获取键值对时，我们先从当前context中查找，没有找到会在从父context中查找该键对应的值直到在某个父context中返回 nil 或者查找到对应的值。
  4. context传递的数据中key、value都是interface类型，这种类型编译期无法确定类型，所以不是很安全，所以在类型断言时别忘了保证程序的健壮性。
9.2.2 WithTimeout\WithDeadline（超时控制）

通常健壮的程序都是要设置超时时间的，避免因为服务端长时间响应消耗资源，所以一些web框架或rpc框架都会采用withTimeout或者withDeadline来做超时控制，当一次请求到达我们设置的超时时间，就会及时取消，不在往下执行。withTimeout和withDeadline作用是一样的，就是传递的时间参数不同而已，他们都会通过传入的时间来自动取消Context，这里要注意的是他们都会返回一个cancelFunc方法，通过调用这个方法可以达到提前进行取消，不过在使用的过程还是建议在自动取消后也调用cancelFunc去停止定时减少不必要的资源浪费。

withTimeout、WithDeadline不同在于WithTimeout将持续时间作为参数输入而不是时间对象，这两个方法使用哪个都是一样的，看业务场景和个人习惯了，因为本质withTimout内部也是调用的WithDeadline。

现在我们就举个例子来试用一下超时控制，现在我们就模拟一个请求写两个例子：

  1. 达到超时时间就终止执行：
func main()  {
    HttpHandler()
}

func NewContextWithTimeout() (context.Context,context.CancelFunc) {
    return context.WithTimeout(context.Background(), 3 * time.Second)
}

func HttpHandler()  {
    ctx, cancel := NewContextWithTimeout()
    defer cancel()
    deal(ctx)
}

func deal(ctx context.Context)  {
    for i:=0; i< 10; i++ {
        time.Sleep(1*time.Second)
        select {
        case <- ctx.Done():
            fmt.Println(ctx.Err())
            return
        default:
            fmt.Printf("deal time is %d\n", i)
        }
    }
}

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输出结果：

deal time is 0
deal time is 1
deal time is 2
context deadline exceeded
/*
deal time is 0
deal time is 1
context deadline exceeded
*/

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  1. 没有达到超时时间终止接下来的执行
func main()  {
    HttpHandler1()
}

func NewContextWithTimeout1() (context.Context,context.CancelFunc) {
    return context.WithTimeout(context.Background(), 3 * time.Second)
}

func HttpHandler1()  {
    ctx, cancel := NewContextWithTimeout1()
    defer cancel()
    deal1(ctx, cancel)
}

func deal1(ctx context.Context, cancel context.CancelFunc)  {
    for i:=0; i< 10; i++ {
        time.Sleep(1*time.Second)
        select {
        case <- ctx.Done():
            fmt.Println(ctx.Err())
            return
        default:
            fmt.Printf("deal time is %d\n", i)
            cancel()
        }
    }
}

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结果：

deal time is 0
context canceled

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使用起来还是比较容易的，既可以超时自动取消，又可以手动控制取消。这里大家要记的一个坑，就是我们往从请求入口透传的调用链路中的context是携带超时时间的，如果我们想在其中单独开一个goroutine去处理其他的事情并且不会随着请求结束后而被取消的话，那么传递的context要基于context.Background或者context.TODO重新衍生一个传递，否决就会和预期不符合了，可以看一下我之前的一篇踩坑文章：context使用不当引发的一个bug。

9.2.3 WithCancel取消控制

日常业务开发中我们往往为了完成一个复杂的需求会开多个gouroutine去做一些事情，这就导致我们会在一次请求中开了多个goroutine确无法控制他们，这时我们就可以使用withCancel来衍生一个context传递到不同的goroutine中，当我想让这些goroutine停止运行，就可以调用cancel来进行取消。

func main()  {
    ctx,cancel := context.WithCancel(context.Background())
    go Speak(ctx)
    time.Sleep(10*time.Second)
    cancel()
    time.Sleep(1*time.Second)
}

func Speak(ctx context.Context)  {
    for range time.Tick(time.Second){
        select {
        case <- ctx.Done():
            fmt.Println("我要闭嘴了")
            return
        default:
            fmt.Println("balabalabalabala")
        }
    }
}

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运行结果：

balabalabalabala
....省略
balabalabalabala
我要闭嘴了

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我们使用withCancel创建一个基于Background的ctx，然后启动一个讲话程序，每隔1s说一话，main函数在10s后执行cancel，那么speak检测到取消信号就会退出。

参考：
https://blog.csdn.net/Mr_XiMu/article/details/124671852
https://segmentfault.com/a/1190000040917752

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