Go 언어의 동시성 제어: 컨텍스트(Context)

Go 언어 컨텍스트 (Context)

Go 언어에서 context 패키지는 API 경계를 넘나드는 요청의 생명주기를 관리하기 위한 표준적인 방법을 제공함. 주요 기능은 취소 신호 전파, 타임아웃 및 데드라인 설정, 요청 범위 값 전달임. 특히 여러 고루틴에 걸쳐 작업이 수행되는 서버 환경에서 클라이언트의 연결 종료나 타임아웃을 모든 하위 작업에 전파하여 시스템 리소스를 효율적으로 관리할 수 있게 함.

Java의 동시성 제어 vs Go의 Context

Java에서는 Go의 Context와 정확히 일치하는 단일 기능은 없음. 대신 여러 기능을 조합하여 비슷한 목적을 달성함.

구분	Go (context 패키지)	Java	설명
취소	context.WithCancel	Thread.interrupt(), Future.cancel()	작업 중단 신호를 보내지만, Go의 컨텍스트는 여러 고루틴에 걸쳐 신호를 전파하는 데 더 특화되어 있음.
타임아웃	context.WithTimeout	Future.get(timeout, unit)	특정 시간 동안 결과를 기다리거나 작업을 제한하는 기능.
값 전달	context.WithValue	ThreadLocal	스레드(고루틴) 범위 내에서 안전하게 값을 전달하는 메커니즘.

Java의 ThreadLocal이 단일 스레드 내에서 값을 공유하는 데 초점을 맞춘다면, Go의 context.WithValue는 요청 처리와 같이 시작점(예: HTTP 핸들러)에서 여러 하위 고루틴으로 이어지는 작업 전체에 걸쳐 값을 전달하는 데 사용됨.

이번 시간에는 외부 API를 호출하는 서버를 가정하고, 클라이언트 요청이 타임아웃될 경우 모든 하위 작업을 안전하게 종료시키는 예제를 통해 컨텍스트의 활용법을 익혀보겠음.

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context.WithValue: 요청 범위 값 전달

context.WithValue는 부모 컨텍스트에 키-값 쌍을 저장한 새로운 컨텍스트를 반환함. 이렇게 저장된 값은 해당 컨텍스트를 전달받는 모든 함수에서 꺼내 쓸 수 있음. 주로 요청 ID, 인증 토큰 등과 같이 요청 전체에 걸쳐 필요한 데이터를 전달하는 데 사용됨.

실습 1: 컨텍스트로 값 전달하기

HTTP 요청이 들어왔을 때 생성된 “Request ID”를 명시적인 파라미터 전달 없이 여러 함수에 걸쳐 공유하는 예제임.

API	파라미터	리턴값	설명
context.Background()	없음	context.Context	비어있는 최상위 컨텍스트를 반환함. 보통 main 함수나 요청의 시작점에서 사용됨.
context.WithValue(parent, key, val)	parent context.Context, key, val interface{}	context.Context	부모 컨텍스트에 키-값 쌍을 저장한 새로운 자식 컨텍스트를 반환함.
(ctx Context).Value(key interface{})	interface{}	interface{}	컨텍스트 체인을 따라 올라가며 주어진 키에 해당하는 값을 찾아서 반환함.

실행 흐름

sequenceDiagram
    participant main as "main()"
    participant WithValue as "context.WithValue()"
    participant process as "processRequest()"

    main->>main: ctx = context.Background()
    main->>WithValue: WithValue(ctx, key, "12345")
    WithValue-->>main: ctxWithID (값이 저장된 새 컨텍스트) 반환
    main->>process: processRequest(ctxWithID) 호출
    process->>process: ctx.Value(key)로 값 조회
    process->>process: "Request ID: 12345" 출력

실습 파일: 15-컨텍스트/01-컨텍스트-값-전달/main.go

package main

import (
	"context"
	"fmt"
)

// 1. 키 충돌을 방지하기 위해 사용자 정의 타입을 사용
type requestIDKey string

func processRequest(ctx context.Context) {
	// 2. 컨텍스트에서 "requestID" 키로 값을 조회
	id, ok := ctx.Value(requestIDKey("requestID")).(string)
	if !ok {
		id = "unknown"
	}
	fmt.Printf("Processing request with ID: %s\n", id)
}

func main() {
	// 3. 비어 있는 최상위 컨텍스트 생성
	ctx := context.Background()

	// 4. 컨텍스트에 "requestID"와 값 "12345"를 저장
	ctxWithID := context.WithValue(ctx, requestIDKey("requestID"), "12345")

	// 5. 값이 저장된 컨텍스트를 함수에 전달
	processRequest(ctxWithID)
}

코드 해설

1. type requestIDKey string: 컨텍스트의 키는 interface{} 타입이지만, 다른 패키지와의 키 충돌을 피하기 위해 보통 string이나 int가 아닌 사용자 정의 타입을 선언하여 사용함.
2. ctx.Value(...): processRequest 함수는 ctx에서 requestIDKey 타입의 키를 사용해 값을 조회함. 리턴값이 interface{}이므로, 실제 타입인 string으로 타입 단언(.(string))을 해야 함.
3. context.Background(): 모든 컨텍스트 체인의 시작점이 되는, 비어있고 취소될 수 없는 기본 컨텍스트를 생성함.
4. context.WithValue(...): Background 컨텍스트를 부모로 하여, 키(requestIDKey)와 값(`