Kotlin协程

最新推荐文章于 2025-05-07 15:41:47 发布

lingchenjie_

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文章标签： kotlin android java

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/linglingchenchen/article/details/124654917

Kotlin 协程

Coroutines（协程）是一种编程思想，并不局限于特定的语言。

协程可以使用阻塞的方式写出非阻塞式的代码，解决并发中常见的回调地狱。消除了并发任务之间的协作的难度。

在 android 中使用

引入依赖

root build.gradle

plugins {
	// kotlin编译插件
    id 'org.jetbrains.kotlin.android' version '1.5.30' apply false
}

app build.gradle

implementation("org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-core:1.6.1")// 协程核心库
implementation("org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-android:1.6.1")// 协程android支持库

创建协程

方式一：使用 runBlocking 顶层函数，线程阻塞，一般用于单元测试
方式二：使用 GlobalScope 单例对象，和应用生命周期一致，一般不推荐使用
方式三：通过 CoroutineContext（协程上下文）创建一个 CoroutineScope（协程作用域）对象

// 使用顶层函数 runBlocking 启动协程
runBlocking {
    // 协程的内容
}

// GlobalScope 启动协程
GlobalScope.launch { 
   // 协程的内容
}

// 通过 协程上下文创建协程作用域，然后启动协程
val coroutineScope = CoroutineScope(Job() + Dispatchers.Main)
coroutineScope.launch { 
  // 协程的内容
}

CoroutineContext（协程上下文）

表示协程的运行环境，是一组定义协程行为的元素，它由以下几项组成：

Job：协程任务，可以取消，用于控制协程的生命周期
Dispatcher：协程调度器，用于切换协程中当前任务执行的线程
CoroutineName：协程名称，可以自定义协程的名称，用于调试日志输出
CoroutineExceptionHandler：协程异常处理器，处理未被捕获的异常

创建 CoroutineScope

有时我们需要在协程上下文中定义多个元素，组合协程上下文中的元素，使用 + 操作符来创建 CoroutineScope .

CoroutineScope(Job() + Dispatchers.Main + CoroutineName("my_coroutine_1"))
CoroutineScope(SupervisorJob() + Dispatchers.IO + CoroutineName("my_coroutine_2"))

Job（协程任务）

Job 是 launch 构建协程返回的一个协程任务，Job 具有生命周期并且可以取消。

isActive：当前协程是否处于活跃状态。
isCompleted：当前协程任务是否已经结束，已取消、已失败和已完成都被视为已经结束。
isCancelled：当前协程任务是否处于已取消状态。

CoroutineScope（协程作用域）

定义协程必须指定其 CoroutineScope，它会跟踪所有协程，同样它也可以取消由它启动的协程。

GlobalScope：生命周期是应用级别的。
MainScope：一个顶层函数，上下文是 SupervisorJob() + Dispatchers.Main，说明它是一个在主线程执行的协程作用域，通过 cancel 对协程进行取消。
viewModelScope: 只能在 ViewModel 中使用，绑定 ViewModel 的生命周期。
lifecycleScope: 只能在 Activity、Fragment 中使用，会绑定 Activity、Fragment 生命周期。

CoroutineStart（协程启动模式）

DEFAULT：默认的启动模式，协程创建后，立即开始调度，在调度前如果协程被取消，其将直接进入取消响应的状态。
ATOMIC：协程创建后，立即开始调度，协程执行到第一个挂起点之前不响应取消。
LAZY：只有协程被需要时，包括主动调用协程的 start、join 或 await 等函数时才会开始调度，如果调度前就被取消，那么该协程将直接进入异常结束状态。
UNDISPATCHED：协程创建后立即在当前函数调用栈中执行，直到遇到第一个真正挂起的点。

Dispatchers（协程调度器）

Default：默认调度器，用于处理 CPU 密集型任务，后台线程
Main：主线程调度器，用于刷新 UI
Unconfigned：不局限于任何特定线程的协程调度器
IO：IO调度器，用于 IO 相关的操作处理，后台线程

launch 和 async

CoroutineScope 的顶层函数，都是用来启动一个协程。

launch：返回一个 Job 并且不附带任何结果值。
async：返回一个 Deferred，Deferred 也是一个 Job，可以使用 await() 函数获得该协程返回的结果。常用于并发执行，同步等待和获取返回值的情况。

runBlocking {
    val job1 = launch {
		// 协程的内容
    }

    val job2 = async {
		 //协程的内容
        "SUCCESS"// 最后一行 为该协程返回的结果
    }
    val result = job2.await()// 调用 await 会挂起，等待协程任务的返回
}

协程的作用域构建器

coroutineScope / supervisorScope

都是一个挂起函数，需要在协程中或挂起函数中创建。用于构建一个独立的协程作用域，等待其协程体以及所有子协程结束。

coroutineScope：作用域中的任何一个协程失败了，其他协程也会被取消。
supervisorScope：作用域中的子协程的异常不会影响到其他协程。

协程的取消

取消 CoroutineScope （协程作用域），会取消它的子协程。
取消 CoroutineScope （协程作用域）中的子协程，并不会影响其余兄弟协程。
协程通过抛出一个特殊的异常 CancellationException 来处理取消操作。
所有的挂起函数（withContext、delay 等）都是可取消的。

协程取消的副作用

可能会造成申请的资源没有释放，解决方法：

使用 try…finally 释放资源。
使用 use 函数，该函数只能被实现了 Closeble 的对象使用，程序结束后会自动调用 close 方法。

CPU 密集型任务取消

由于 CPU 密集型任务在 Job 取消的时候，不会被感知到，可能通过以下方式判断当前任务是否被取消：

isActive 是一个可以被使用在 CoroutineScope 中的扩展属性，检查 Job 是否处于活跃状态。
ensureActive()，如果 Job 处于非活跃状态，这个方法会立即抛出 CancellationException 予以响应。
yield() ，如果 Job 处于非活跃状态，这个方法会立即抛出 CancellationException 予以响应。此外它还会让出线程的执行权，给其他协程执行机会。

协程上下文的继承

对于新创建的协程，它的 CoroutineContext 会包含一个全新的 Job 实例。剩下的元素会从 CoroutineContext 的父类继承，该父类可能是另外一个协程或创建该协程的 CoroutineScope .

Job / SupervisorJob

Job：一个子协程的失败会影响其他协程。
SupervisorJob：一个子协程的失败不会影响其他子协程，不会传播异常给它的父级，它会让子协程自己处理异常。

异常的捕获

使用 CoroutineExceptionHandler 对协程异常进行捕获
以下的条件被满足时，异常就会被捕获
- 时机：异常是被自动抛出异常的协程所抛出的（使用 launch，而不是 async 时）；
- 位置：在 CoroutineScope 的 CoroutineContext 中或一个根协程（CoroutineScope 或 supervisorScope 的直接协程）中

异常的传播特性

当一个协程由于一个异常而运行失败，它会传播这个异常并传递给它的父级，接下来父级会进行下面的步骤：

取消它自己的子级
取消它自己
将异常传播并传递给他的父级

取消与异常

取消与协程紧密相关，协程内部抛出 CancellationException 来进行取消，这个异常会被忽略。
当子协程被取消时，不会取消它的父协程。
如果一个协程遇到了 CancellationException 以外的异常，它将使用异常取消它的父协程。当父协程的所有子协程都结束后，异常才会被父协程处理。

withContext

用于切换到指定的线程，并在闭包内的逻辑执行结束后，会自动恢复到线程切换之前继续执行。

coroutineScope.launch(Dispatchers.Main) {// UI线程启动
    val image = withContext(Dispatchers.IO) {// 切换到IO线程
        getImage(imageId)
    }
    avatarIv.setImageBitamp(image)// 回到UI线程更新
}