协程是一种将复杂性异步操作放入库中来简化编程的方式,它是由程序直接实现的,是一种轻量级线程。
协成简介
一般情况下,在开发程序时会遇到一些耗时的操作,如网络IO、文件IO、CPU/GPU密集型任务等。这些操作会阻塞线程直到操作完成。线程阻塞问题除了通过开启新线程来解决外,还可以使用协程来解决。
协程特点
协程挂起:协程提供了一种程度避免阻塞且更廉价可控的操作,叫作协程挂起,协程挂起不阻塞线程。
简化代码:协程让原来使用“异步+回调”方式写出来的复杂代码,简化成可以用看似同步的方式表达。
协程还可以实现其他语言的异步机制,源于C#和ECMAScript(js)的async/await机制,源于Go的channel/select机制,源于C#和Python的generators/yield机制等。
协程的定义:协程是由程序直接实现的一种轻量级线程。Kotlin也为此提供了标准库和额外的实验库。标准库为kotlin.coroutines.experimental,但是协程仍然还是一个实验性功能。
启动协程的方法有多种,例如通过launch()函数,runBlocking()函数(该函数会在后续章节中讲解)等方式来启动一个协程。
最常用的方式是通过launch()函数来启动协程。CommonPool是一个启动协程的线程池
线程与协程实现对比
在Kotlin中操作比较耗时的程序,使用线程会容易出现线程阻塞的情况,而启动协程可以避免阻塞线程。
需要注意的是,协程主要还是运行在线程中的,因此协程不能代替线程。
协程的基本操作:
协程挂起:在协程程序中,CommonPool表示共享线程池,ForkJoinPool表示所有在该线程池中的线程可以尝试去执行其他线程创建子任务,在这个线程池中很少有线程处于空闲状态。
挂起函数:主要是通过suspend来修饰的一个函数,这个函数只能在协程代码内部调用,非协程代码不能调用。
主协程:挂起函数可以在协程代码中调用,由于主协程也属于协程,因此在主协程中也可以调用挂起函数。
协程可以通过launch()函数来启动,这个函数的返回值是一个Job类型的任务。这个Job类型的任务是协程创建的后台任务,它持有协程的引用,因此它代表当前协程的对象。
Job任务的状态有3种类型,分别New(新建的任务)、Active(活动中的任务)、Completed(已结束的任务)
Job任务中有两个字段,分别是isActive(是否在活动中)和isCompleted(是否停止)
管道:
当通过async()启动一个协程时,会返回一个defferd类型的对象,defferd相当于输出一个具体的值,此时也可以通过管道(Channel)的方式来输出具体的值。管道提供了一种传输的价值流。
管道在概念上是BlockingQueue(阻塞队列)非常相似,但是区别在于管道不是一个阻塞put操作而是一个暂时发送操作,不是一个阻塞take操作而是一个暂时接收操作。阻塞队列会阻塞线程,而管道则不会阻塞线程。
管道中有两个方法,分别是send()和receive(),这两个方法分别用于发送数据和接收数据。