源码解读笔记：协程的 ViewModel.viewModelScope和LifecycleOwner.lifecycleScope

分析下ViewModel.viewModelScope

public val ViewModel.viewModelScope: CoroutineScope
    get() {
        val scope: CoroutineScope? = this.getTag(JOB_KEY)
        if (scope != null) {
            return scope
        }
        return setTagIfAbsent(
            JOB_KEY,
            CloseableCoroutineScope(SupervisorJob() + Dispatchers.Main.immediate)
        )
    }

internal class CloseableCoroutineScope(context: CoroutineContext) : Closeable, CoroutineScope {
    override val coroutineContext: CoroutineContext = context

    override fun close() {
        coroutineContext.cancel()
    }
}

1. ViewModel.viewModelScope:

这是一个公共的只读属性，用于获取或创建与 ViewModel 关联的 CoroutineScope。
get 函数用于计算属性值。它首先尝试从 ViewModel 的 tag（存储在 this.getTag(JOB_KEY) 中）获取已存在的 CoroutineScope。
如果找到了已存在的 CoroutineScope（scope != null），则直接返回它。
如果没有找到，它将创建一个新的 CloseableCoroutineScope 并将其设置为 ViewModel 的 tag，同时返回新创建的 CoroutineScope。
创建的 CoroutineScope 由一个 SupervisorJob 和 Dispatchers.Main.immediate 组成，这表示协程将在主线程上运行，并且具有超时监督策略。

2. CloseableCoroutineScope:

这是一个内部类，实现了 Closeable 和 CoroutineScope 接口。
实现了 CoroutineScope.coroutineContext 属性，它返回给定的 CoroutineContext 参数，通常是一个组合了 Job 和 Dispatcher 的上下文。
实现了 Closeable.close() 方法，当调用 close() 时，它会取消关联的 CoroutineContext，这通常意味着取消所有正在运行的协程。
总结一下，这段代码的主要目的是为 ViewModel 提供一个可管理的协程作用域，这个作用域与 ViewModel 的生命周期绑定，并且可以在需要时安全地取消所有协程。
CloseableCoroutineScope 确保了协程的生命周期管理，当不再需要时可以被关闭，从而避免资源泄漏。Dispatchers.Main.immediate 确保所有在此作用域内启动的协程都在主线程上执行，这对于更新 UI 是必要的。

3. 其中的SupervisorJob()

SupervisorJob 是 Kotlin 协程库中的一个类，它是 Job 的一个子类，主要用于管理协程的生命周期。
SupervisorJob 的主要特点是它采用了所谓的“非传播”异常策略，这意味着如果在其子协程中发生异常，SupervisorJob 不会因为这些异常而自动取消自身或其他子协程。
这种设计是为了防止一个子任务的错误导致整个工作树的崩溃，使得其他任务有机会完成或者独立处理错误。
使用 SupervisorJob 的场景通常包括：

• 错误隔离：如果你希望一个子任务的失败不会影响其他子任务，可以使用 SupervisorJob 创建这些子任务的父级作用域。
• 独立性：在多个任务之间需要保持独立性，即使其中一个失败，其他任务也应该继续运行。
• 资源清理：在某些情况下，你可能希望即使有子任务失败，仍然能够执行清理操作，如关闭文件流或网络连接。
  在上述代码中，SupervisorJob() 被用来创建一个 CloseableCoroutineScope 的上下文，这意味着在这个作用域内启动的所有协程都将受到 SupervisorJob 的管理，它们会在主线程上运行，并且即使其中一个协程由于异常而终止，其他协程仍将继续执行。
  这对于 ViewModel 来说是一个很好的选择，因为它允许 ViewModel 中的不同任务独立处理错误，而不是整体崩溃。

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分析下LifecycleOwner.lifecycleScope:

public val LifecycleOwner.lifecycleScope: LifecycleCoroutineScope
    get() = lifecycle.coroutineScope

定义了一个扩展属性 coroutineScope，适用于 Lifecycle 类型的对象。这个属性返回一个 LifecycleCoroutineScope 对象。

public val Lifecycle.coroutineScope: LifecycleCoroutineScope
    get() {
        while (true) {
            val existing = mInternalScopeRef.get() as LifecycleCoroutineScopeImpl?
            if (existing != null) {
                return existing
            }
            val newScope = LifecycleCoroutineScopeImpl(
                this,
                SupervisorJob() + Dispatchers.Main.immediate
            )
            if (mInternalScopeRef.compareAndSet(null, newScope)) {
                newScope.register()
                return newScope
            }
        }
    }

• 使用无限循环来确保在多线程环境下正确获取或创建 LifecycleCoroutineScope。
• 检查现有作用域：从 mInternalScopeRef 中获取现有的 LifecycleCoroutineScopeImpl 实例。 如果存在现有实例，则直接返回该实例。
• 否则，创建新作用域：创建一个新的 LifecycleCoroutineScopeImpl 实例。
  • this 表示当前的 Lifecycle 对象。
  • SupervisorJob() 创建一个监督者作业，允许子作业独立于父作业失败。
  • Dispatchers.Main.immediate 确保协程在主线程上立即执行
• 原子性设置：使用 compareAndSet 方法尝试原子地将 mInternalScopeRef 设置为新的 newScope。
  • 如果设置成功，则调用 newScope.register() 注册新作用域，并返回新作用域。
  • 如果设置失败（即已经有其他线程设置了 mInternalScopeRef），则继续循环，重新检查现有作用域。

总结

• 目的：这个属性 coroutineScope 提供了一个与 Lifecycle 绑定的协程作用域，确保在生命周期管理下安全地执行协程。
• 线程安全：通过无限循环和 compareAndSet 方法，确保在多线程环境下正确创建和获取 LifecycleCoroutineScope。
• 作用域配置：使用 SupervisorJob 和 Dispatchers.Main.immediate 配置协程作用域，确保协程在主线程上立即执行，并且子协程可以独立于父协程失败。
  使用场景
• 生命周期绑定：在 Fragment 或 Activity 中使用 lifecycleScope 可以确保协程在组件的生命周期内安全地执行，避免内存泄漏和资源浪费。
• 主线程操作：适用于需要在主线程上执行的 UI 相关操作，如更新界面、处理用户交互等