笔记 | 初探Kotlin协程
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如何理解协程
协程是一种不同于进程和线程的存在，其本质是一种函数，同一线程中的多个协程是串行执行的，但为了理解仍然需要三者一起对比。
进程、线程、协程三者的上下文切换对比：
| 进程 | 线程 | 协程 | |
|---|---|---|---|
| 切换者 | 操作系统 | 操作系统 | 用户（编程者/应用程序） |
| 切换时机 | 根据操作系统自己的切换策略，用户不感知 | 根据操作系统自己的切换策略，用户不感知 | 用户自己（的程序）决定 |
| 切换内容 | 页全局目录&内核栈&硬件上下文 | 内核栈&硬件上下文 | 硬件上下文 |
| 切换内容的保存 | 保存于内核栈中 | 保存于内核栈中 | 保存于用户自己的变量（用户栈或者堆） |
| 切换过程 | 用户态 - 内核态 - 用户态 | 用户态 - 内核态 - 用户态 | 用户态（没有陷入内核态） |
| 切换效率 | 低 | 中 | 高 |
从以上协程的特性中，可以知道协程的应用场景是I/O密集型任务，而非计算密集型任务。
在安卓开发中使用协程
Kotlin 1.3版本中开始引入了一种全新处理并发的方式：协程，可以在 Android 平台上使用它来简化异步执行的代码，主要用来解决两个问题:
- 处理耗时任务 (Long running tasks)，这种任务常常会阻塞住主线程；
- 保证主线程安全 (Main-safety) ，即确保安全地从主线程调用任何 suspend 函数。
在 Kotlin 中，所有协程都必须在调度器中运行，即使它们是在主线程上运行也是如此。suspend并不代表后台执行，在哪里执行由调度器决定。协程可以自行暂停，而调度器负责将其恢复。Kotlin提供了以下三种调度器并罗列了其使用场景：
| 调度器名称 | 运行线程 | 使用场景 | 适用案例1 | 适用案例2 | 适用案例3 |
|---|---|---|---|---|---|
| Dispatchers.Main | Android上的主线程 | 用来处理UI交互和一些轻量级任务 | 调用suspend函数 | 调用UI函数 | 更新LiveData |
| Dispatchers.IO | 非主线程 | 专为磁盘和网络IO进行了优化 | 数据库 | 文件读写 | 网络处理 |
| 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 |
下面是一个使用调度器的例子。在 get 方法的主体内，调用 withContext(Dispatchers.IO) 来创建一个在 IO 线程池中运行的块。放在该块内的任何代码都始终通过 IO 调度器执行。由于 withContext本身就是一个suspend函数，它会使用协程来保证主线程安全。
// Dispatchers.Main
suspend fun fetchDocs() {
// Dispatchers.Main
val result = get("developer.android.google.cn")
// Dispatchers.Main
show(result)
}
// Dispatchers.Main
suspend fun get(url: String) = withContext(Dispatchers.IO) {
// Dispatchers.IO
}
// Dispatchers.Main为了更好地管理和使用协程，一般要指定协程上下文（CoroutineContext）和协程作用域（CoroutineScope）。CoroutineScope 会跟踪它使用 launch 或 async 创建的所有协程。您可以随时调用 scope.cancel() 以取消正在进行的工作（即正在运行的协程）。在 Android 中，某些 KTX 库为某些生命周期类提供自己的 CoroutineScope。例如，ViewModel 有 viewModelScope，Lifecycle 有 lifecycleScope。不过，与调度程序不同，CoroutineScope 不运行协程。
class ExampleClass {
//异常处理
private val handler = CoroutineExceptionHandler { _, exception ->
println("------------BaseViewModel异常捕获--------------")
exception.printStackTrace()
}
protected val parentJob = SupervisorJob() + handler
//协程上下文
protected open val coroutineContext: CoroutineContext
get() = parentJob + Dispatchers.IO
//协程作用域
protected val scope = CoroutineScope(coroutineContext)
fun exampleMethod() {
// Starts a new coroutine within the scope
scope.launch {
// New coroutine that can call suspend functions
fetchDocs()
}
}
fun cleanUp() {
// Cancel the scope to cancel ongoing coroutines work
scope.cancel()
}
}