kotlin协程

你的乔克叔叔
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  • 协程是什么

    协程基于线程，它是轻量级线程

    协程让异步逻辑同步化，杜绝回调地狱

    协程最核心的点就是，函数或者一段程序能够被挂起，稍后再在挂起的位置恢复（借助kotlin编译器实现的）

  • 在Android中协程用来解决什么问题

    1. 处理耗时任务（这种任务常常会阻塞主线程）
    2. 保证主线程（确保安全地从主线程调用任务suspend函数）

  • 协程的挂起和恢复

    常规函数基础操作包括：invoke（或call)和return，协程新增了suspend和resume

    1. suspend -- 也称为挂起或者暂停，用于暂停执行当前协程，并保存所有局部变量；
    2. resume -- 用于让已暂停的协程从其暂停处继续执行。

  • 挂起与阻塞的区别

    1. 阻塞：去商场吃饭，点击满桌后需要取号排队，这时坐在门口硬等不做其他事；
    2. 挂起：去商场吃饭，点击满桌后需要取号排队，给商家留一个号码，到号后商家会通知你，这时你就可以去商场逛逛不闲着。

  • 挂起函数

    1. 使用suspend关键字修饰的函数叫做挂起函数
    2. 挂起函数只能在协程体内或其他挂起函数内调用

  • 协程的两部分

    kotlin的协程实现分为两个层次

    1. 基础设施层 -- 标准库的协程API，主要对协程提供了概念和语义上最基本的支持
    2. 业务框架层 -- 协程的上层框架支撑

  • 调度器

    所有协程必须在调度器中运行，即使它们在主线程上运行也是如此；如果没有指定是default

    1. Dispatchers.Main -- android上的主线程，用来处理UI交互和一些轻量级任务
    2. Dispatchers.IO -- 非主线程专为磁盘和网络IO进行了优化（数据库、网络数据获取、文件读写）
    3. Dispatchers.Default -- 非主线程专为CPU密集型任务进行了优化（数组排序、JSON数据解析、处理差异判断）

  • 任务泄漏

    1. 当某一个协程任务丢失，无法追踪，会导致内存、cpu、磁盘等资源浪费，甚至发送一个无用的网络请求，存在这些情况称为任务泄漏；
    2. 为了能够避免协程任务泄漏，kotlin引入了结构化并发机制

  • 结构化并发机制

    使用结构化并发可以做到：

    1. 取消任务 -- 当某项任务不再需要时取消它；
    2. 追踪任务 -- 当任务正在执行时，追踪它；
    3. 发出错误信号 -- 当协程失败时，发出错误信号表明有错误发生

    对应代码就是协程作用域

  • CoroutineScope协程作用域

    定义协程必须指定其CoroutineScope，它会跟踪所有协程，同样它还可以取消由它所启动的协程

    常用的相关API有：

    1. GlobalScope -- 生命周期是process级别的，即使Activity或者Fragment已经被销毁，协程仍然在执行；
    2. MainScope -- 在Activity中使用，可以在onDestory()中取消协程；
    3. ViewModelScope -- 只能在ViewModel中使用，绑定ViewModel的生命周期；
    4. LifecycleScope -- 只能在Activity、Fragment中使用，会绑定Activity、Fragment的生命周期。

  • 协程构建器

    1. launch -- 返回一个job并且不附带任何结果值；
    2. async -- 返回一个deferred，deferred继承自job，可以使用.await()在一个延期的值上得到它的最终结果。
    3. join和await（launch使用join，async使用await），都是挂起函数
    4. async组合并发

  • 启动模式

    1. DEFAULT -- 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；
    2. 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；
    3. LAZY -- 只有协程被需要时，包括主动调用协程的start、join或者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；
    4. 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

  • 协程的作用域构建器

    coroutineScope和runBlocking

    1. runBlocking是常规函数，而coroutineScope是挂起函数；
    2. 它们都会等待其协程体以及所有子协程结束，主要区别在于runBlocking方法会阻塞当前线程来等待，而coroutineScope只是挂起，会释放底层线程用于其他用途。

    coroutineScope和supervisorScope

    1. coroutineScope -- 一个协程失败了，所有的其他兄弟协程也会被取消
    2. supervisorScope -- 一个协程失败了，不会影响其他兄弟协程

  • Job对象

    1. 对于每一个创建的协程(通过launch或者async)，会返回一个Job实例，该实例是协程的唯一标示，并且负责管理协程的生命周期；
    2. 一个任务可以包含一系列状态：新创建(new)、活跃(active)、完成中(completing)、已完成(completed)、取消中(cancelling)、和已取消(cancelled)。虽然我们无法直接访问这些状态，但是我们可以访问job的属性：isActive、isCancelled和isCompleted。

  • 协程的取消

    1. 取消作用域会取消它的子协程；
    2. 被取消的子协程并不会影响其余兄弟协程；
    3. 协程通过抛出一个特殊的异常CancellationException来处理取消操作；
    4. 所有kotlinx.coroutines中的挂起函数(withContext、delay等)都是可取消的。

  • CPU密集型任务取消

    1. 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；
    2. ensureActive()，如果job处于非活跃状态，这个方法会立即抛出异常；
    3. yield函数会检查所在协程的状态，如果已经取消，则抛出CancellationException予以响应。此外，它还会尝试出让线程的执行权，给其他协程提供执行机会

  • 协程取消的副作用

    1. 在finally中释放资源
    2. use函数 -- 该函数只能被实现了Closeable的对象使用，程序结束的时候会自动调用close方法，适合文件对象。
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