協(xié)程

Kotlin Coroutine（協(xié)程）是 Kotlin 語言中的一種輕量級并發(fā)編程機(jī)制，用于簡化異步和并發(fā)任務(wù)的編寫和管理。它提供了一種順序化的、非阻塞的方式來處理異步操作，使得編寫異步代碼更加簡潔和易于理解。以下是關(guān)于 Kotlin Coroutine 的詳細(xì)解釋：

協(xié)程基礎(chǔ)：
Kotlin 協(xié)程是一種基于線程的并發(fā)設(shè)計模式，通過掛起（suspend）和恢復(fù)（resume）操作實現(xiàn)非阻塞的異步編程。協(xié)程是一種輕量級的線程，可以在同一線程上運(yùn)行多個協(xié)程，并且可以通過掛起而不阻塞線程來實現(xiàn)高效的并發(fā)和調(diào)度。

掛起函數(shù)（Suspend Functions）：
協(xié)程使用掛起函數(shù)來實現(xiàn)異步操作。掛起函數(shù)是一種特殊類型的函數(shù)，可以通過 suspend 關(guān)鍵字進(jìn)行標(biāo)記。當(dāng)調(diào)用掛起函數(shù)時，它會暫停當(dāng)前協(xié)程的執(zhí)行，但不會阻塞線程，直到掛起函數(shù)執(zhí)行完畢并恢復(fù)協(xié)程的執(zhí)行。

CoroutineScope 和 CoroutineContext：
CoroutineScope 是協(xié)程的作用域，用于管理協(xié)程的生命周期。它定義了協(xié)程的上下文（CoroutineContext），包括調(diào)度器（Dispatcher）和其他協(xié)程配置信息。協(xié)程可以在指定的 CoroutineScope 內(nèi)部創(chuàng)建，并且在該作用域內(nèi)部進(jìn)行協(xié)程的啟動、取消和其他操作。

調(diào)度器（Dispatchers）：
調(diào)度器用于指定協(xié)程執(zhí)行的上下文和線程池。Kotlin 提供了幾種內(nèi)置的調(diào)度器，如 Dispatchers.Default（默認(rèn)調(diào)度器，使用共享的線程池）、Dispatchers.IO（適用于 I/O 密集型任務(wù)的調(diào)度器）和 Dispatchers.Main（適用于 Android 主線程）等。您還可以自定義調(diào)度器來滿足特定的需求。

協(xié)程構(gòu)建器：
Kotlin 提供了幾個協(xié)程構(gòu)建器，用于創(chuàng)建和啟動協(xié)程。其中最常用的是 launch 和 async。launch 用于啟動一個無返回值的協(xié)程，而 async 用于啟動一個有返回值的協(xié)程，并返回一個 Deferred 對象，可以用于獲取協(xié)程的結(jié)果。

協(xié)程取消和異常處理：
協(xié)程可以通過 cancel 函數(shù)取消執(zhí)行，也可以通過調(diào)用父協(xié)程的 cancelChildren 函數(shù)來取消所有子協(xié)程。協(xié)程還提供了異常處理機(jī)制，可以使用 try/catch 塊來捕獲和處理協(xié)程中的異常。

Kotlin的協(xié)程具有以下特點(diǎn)和概念：

協(xié)程作用域（Coroutine Scope）：
協(xié)程作用域是協(xié)程的上下文，它定義了協(xié)程的生命周期和執(zhí)行環(huán)境。作用域可以幫助管理協(xié)程的取消、異常處理等。

CoroutineScope(Dispatchers.Main).launch {
  val result = fetchData()
  // 處理返回的數(shù)據(jù)
}

異步調(diào)用和等待結(jié)果：
在協(xié)程中，可以使用async函數(shù)來啟動異步任務(wù)，并返回一個Deferred對象，代表異步操作的結(jié)果?？梢允褂胊wait()函數(shù)來等待異步操作的結(jié)果。

CoroutineScope(Dispatchers.Main).launch {
  val deferred = async { fetchData() }
  val result = deferred.await()
  // 處理返回的數(shù)據(jù)
}

異常處理：
在協(xié)程中，可以使用try-catch塊來捕獲和處理可能發(fā)生的異常。

CoroutineScope(Dispatchers.Main).launch {
  try {
    val result = fetchData()
    // 處理返回的數(shù)據(jù)
  } catch (e: Exception) {
    // 處理異常
  }
}

調(diào)度器（Dispatcher）：
調(diào)度器用于指定協(xié)程的執(zhí)行上下文，即決定協(xié)程在哪個線程池或線程中執(zhí)行。常用的調(diào)度器包括Dispatchers.Main（用于主線程），Dispatchers.IO（用于執(zhí)行IO操作的線程池）等。

CoroutineScope(Dispatchers.IO).launch {
  val result = fetchData()
  // 處理返回的數(shù)據(jù)
}

Kotlin的協(xié)程通過提供簡單而強(qiáng)大的語法，使異步編程更容易理解和管理。它可以用于Android應(yīng)用程序中的并發(fā)操作、網(wǎng)絡(luò)請求、數(shù)據(jù)庫訪問等場景。此外，Kotlin的協(xié)程還與許多庫和框架整合，使得異步操作更加方便和靈活。

以下是一些與Kotlin協(xié)程相關(guān)的庫和概念：

withContext：
withContext函數(shù)允許在協(xié)程中切換執(zhí)行上下文，使得在不同的線程之間切換變得簡單。

CoroutineScope(Dispatchers.Main).launch {
  val result = withContext(Dispatchers.IO) {
    fetchData()
  }
  // 處理返回的數(shù)據(jù)
}

async和await的結(jié)構(gòu)化并發(fā)：
Kotlin的協(xié)程支持結(jié)構(gòu)化并發(fā)，即通過async函數(shù)創(chuàng)建的子協(xié)程會隨著父協(xié)程的取消而自動取消。

CoroutineScope(Dispatchers.Main).launch {
  val deferred1 = async { fetchData1() }
  val deferred2 = async { fetchData2() }
  
  val result1 = deferred1.await()
  val result2 = deferred2.await()
  
  // 處理返回的數(shù)據(jù)
}

協(xié)程取消：
協(xié)程可以通過取消來提前終止執(zhí)行?？梢允褂胏ancel()函數(shù)來手動取消協(xié)程，也可以通過協(xié)程作用域的取消來取消整個作用域中的所有協(xié)程。

val job = CoroutineScope(Dispatchers.Main).launch {
  try {
    val result = fetchData()
    // 處理返回的數(shù)據(jù)
  } catch (e: CancellationException) {
    // 協(xié)程被取消時的處理
  }
}

// 取消協(xié)程
job.cancel()

流（Flow）：
流是Kotlin協(xié)程提供的一種用于處理連續(xù)數(shù)據(jù)流的異步序列。它可以用于處理大量數(shù)據(jù)或?qū)崿F(xiàn)響應(yīng)式編程。

fun fetchLiveData(): Flow<String> = flow {
  emit("數(shù)據(jù)1")
  delay(1000)
  emit("數(shù)據(jù)2")
}

CoroutineScope(Dispatchers.Main).launch {
  fetchLiveData()
    .collect { data ->
      // 處理數(shù)據(jù)
    }
}

異步機(jī)制

Kotlin的異步機(jī)制主要建立在協(xié)程（Coroutines）之上，它是一種輕量級的并發(fā)編程解決方案。協(xié)程允許以順序的方式編寫異步代碼，同時提供了簡潔、可讀性強(qiáng)且易于維護(hù)的語法。
掛起函數(shù)（Suspending Functions）：
掛起函數(shù)是協(xié)程的關(guān)鍵概念之一。它們用于執(zhí)行可能會掛起（暫停）執(zhí)行的異步操作，例如網(wǎng)絡(luò)請求、文件讀寫等。在掛起函數(shù)內(nèi)部，可以使用suspend關(guān)鍵字進(jìn)行標(biāo)記。

suspend fun fetchData(): String {
  // 執(zhí)行異步操作，可能會掛起
  delay(1000) // 模擬掛起1秒鐘
  return "這是從服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)"
}

在 Kotlin 中，suspend 函數(shù)是一種特殊的函數(shù)類型，用于支持協(xié)程（coroutines）的異步編程模型。suspend 函數(shù)可以在協(xié)程中被掛起和恢復(fù)，而不會阻塞當(dāng)前線程。
我們可以通過在聲明函數(shù)名稱前使用 suspend 關(guān)鍵字來定義 suspend 函數(shù)。但是要執(zhí)行一個 suspend 函數(shù)，我們需要通過另一個 suspend 函數(shù)或從協(xié)程調(diào)用它；否則，它會拋出一個錯誤。
聲明方式：suspend 函數(shù)的聲明方式與普通函數(shù)相似，只需在函數(shù)簽名前添加 suspend 關(guān)鍵字。

suspend fun mySuspendFunction() {
    // 函數(shù)體
}

協(xié)程上下文切換：suspend 函數(shù)可以在其內(nèi)部使用掛起函數(shù)（如 delay、withContext 等），這些掛起函數(shù)會將協(xié)程的執(zhí)行掛起，并在指定條件滿足時恢復(fù)執(zhí)行。協(xié)程的掛起和恢復(fù)是通過協(xié)程上下文的切換來實現(xiàn)的，這樣可以避免阻塞當(dāng)前線程。

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
    launch { suspendExample() }
    println("Hi")
}

suspend fun suspendExample() {
    delay(2000L)
    println("Welcome!")
}

掛起函數(shù)的特性：suspend 函數(shù)可以訪問協(xié)程的上下文和調(diào)度器，并且可以使用協(xié)程提供的掛起函數(shù)來實現(xiàn)異步操作。在 suspend 函數(shù)中，可以使用 delay 函數(shù)來暫停協(xié)程的執(zhí)行，或者使用其他掛起函數(shù)來執(zhí)行異步操作，比如進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)請求或數(shù)據(jù)庫訪問等。

調(diào)用 suspend 函數(shù)：在調(diào)用 suspend 函數(shù)時，通常需要在協(xié)程作用域內(nèi)調(diào)用，或者使用 CoroutineScope.launch、CoroutineScope.async 等函數(shù)創(chuàng)建一個協(xié)程來調(diào)用。調(diào)用 suspend 函數(shù)時，可以使用 await 函數(shù)來等待其執(zhí)行完成，或者直接在協(xié)程中調(diào)用。

fun main() {
    // 在協(xié)程作用域內(nèi)調(diào)用
    runBlocking {
        mySuspendFunction()
    }

    // 使用 CoroutineScope.launch 調(diào)用
    val scope = CoroutineScope(Dispatchers.Default)
    scope.launch {
        mySuspendFunction()
    }
}

總結(jié)來說，suspend 函數(shù)是用于支持協(xié)程異步編程的關(guān)鍵。它可以在協(xié)程中被掛起和恢復(fù)，而不會阻塞當(dāng)前線程，使得異步操作的代碼可以更加簡潔、可讀性更高。通過使用 suspend 函數(shù)，可以實現(xiàn)更高效、響應(yīng)性更好的并發(fā)編程模型。

lauch 與 runBlocking都能在全局開啟一個協(xié)程，但 lauch 是非阻塞的 而 runBlocking 是阻塞的
文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-521766.html

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