在 Android 中 Coroutine async 崩还是不崩

拉不拉了个多2024-08-07 15:56

前置知识

需要从 Coroutine Job 的层级 知道 Job 之间层级关系

async 什么时候崩

在 Android 日常使用中，我们在用 async 的时候，有时候会发生崩溃，有时候不会发生崩溃；

以 Job 层级结构来看，可以分为 lifecycleScope#async 和在 launch 内使用

Kotlin 复制代码 
lifecycleScope.async {
    throw Exception()      // no crash
} 

lifecleScope.launch {
    // ...
    async {
        throw Exception()  // crash
    }
    // ...
}

看完这篇文章后，你将知道为什么在 lifecycleScope#async 的使用是 不会崩溃 的，而在 launch 内部使用是 会崩溃 的

launch 崩溃路径

StandaloneCoroutine

在看 launch 崩溃路径之前，我们首先要知道 launch 创建了一个 StandaloneCoroutine 的 Job；

该 StandaloneCoroutine 重写了 JobSupport#handleJobException 这个方法；从名字上看可以知道，这是一个处理异常的一个方法

Kotlin 复制代码 
public fun CoroutineScope.launch(
    context: CoroutineContext = EmptyCoroutineContext,
    start: CoroutineStart = CoroutineStart.DEFAULT,
    block: suspend CoroutineScope.() -> Unit
): Job {
    val newContext = newCoroutineContext(context)
    val coroutine = if (start.isLazy)
        LazyStandaloneCoroutine(newContext, block) else
        StandaloneCoroutine(newContext, active = true)
    coroutine.start(start, coroutine, block)
    return coroutine
}

private open class StandaloneCoroutine(
    parentContext: CoroutineContext,
    active: Boolean
) : AbstractCoroutine<Unit>(parentContext, initParentJob = true, active = active) {
    override fun handleJobException(exception: Throwable): Boolean {
        handleCoroutineException(context, exception)
        return true
    }
}

SupervisorJob

在 Android 使用的 lifecycleScope 或者 viewModelScope，其内部的 Job 都为 SupervisorJob

Kotlin 复制代码 
// lifecycleScope
public val LifecycleOwner.lifecycleScope: LifecycleCoroutineScope
    get() = lifecycle.coroutineScope

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
            }
        }
    }
Kotlin 复制代码 
// 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)
        )
    }

我们来看下 SupervisorJob 相关实现，能看到重写了 JobSupport#childCancelled，而新实现是没有 做任何处理 的；

Kotlin 复制代码 
public fun SupervisorJob(parent: Job? = null) : CompletableJob = SupervisorJobImpl(parent)

private class SupervisorJobImpl(parent: Job?) : JobImpl(parent) {
    override fun childCancelled(cause: Throwable): Boolean = false
}

Tips : JobSupport#childCancelled主要用于 子Job 取消 父Job 的任务

launch 异常路径

由 一文搞懂 Kotlin Coroutine Job 的工作流程 文章可知异常流程最终会走到 JobSupport#finalizeFinishingState 中

Kotlin 复制代码 
public open class JobSupport constructor(active: Boolean) : Job, ChildJob, ParentJob, SelectClause0 {

    private fun finalizeFinishingState(state: Finishing, proposedUpdate: Any?): Any? {
        // ...
        if (finalException != null) {
            // step1: cancelParent 取消父协程
            // step3: handleJobException 执行异常处理
            val handled = cancelParent(finalException) || handleJobException(finalException)
        }
        // ...
    }
    
    private fun cancelParent(cause: Throwable): Boolean {
        // step2: 由于当前 launch 的父协程 为 SupervisorJobImpl，直接返回false
        return parent.childCancelled(cause) || isCancellation
    }
}

从 lifecycleScope#launch 抛异常来看；源码会先执行 JobSupport#cancelParent -> JobSupport(ParentJob)#childCancelled；

由于当前 launch 的 父Job 为 SupervisorJob , 即 SupervisorJob#childCancelled 只会返回 false ，所以最后会调用 StandaloneCoroutine#handleJobException 方法

Kotlin 复制代码 
private open class StandaloneCoroutine(
    parentContext: CoroutineContext,
    active: Boolean
) : AbstractCoroutine<Unit>(parentContext, initParentJob = true, active = active) {
    override fun handleJobException(exception: Throwable): Boolean {
        handleCoroutineException(context, exception)
        return true
    }
}
    
public fun handleCoroutineException(context: CoroutineContext, exception: Throwable) {
    try {
        context[CoroutineExceptionHandler]?.let {
            it.handleException(context, exception)
            return
        }
    } catch (t: Throwable) {
        handleCoroutineExceptionImpl(context, handlerException(exception, t))
        return
    }
    handleCoroutineExceptionImpl(context, exception)
}

从上述的源码可看，StandaloneCoroutine#handleCoroutineException 会将自身异常往2个路径执行

  1. 设置了 CoroutineExceptionHandler ，则会执行 CoroutineExceptionHandler#handleException 方法
  2. 调用 handleCoroutineExceptionImpl，并传入当前异常

handleCoroutineExceptionImpl

Kotlin 复制代码 
internal actual fun handleCoroutineExceptionImpl(context: CoroutineContext, exception: Throwable) {
    // ...
    val currentThread = Thread.currentThread()
    runCatching { exception.addSuppressed(DiagnosticCoroutineContextException(context)) }
    currentThread.uncaughtExceptionHandler.uncaughtException(currentThread, exception)
}

最终会把异常传递到 KillApplicationHandler#uncaughtExceptionHandler 中，从而发生应用崩溃和退出相关操作;

Java 复制代码 
// source code: https://cs.android.com/android/platform/superproject/main/+/main:frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/RuntimeInit.java
public class RuntimeInit {
    @UnsupportedAppUsage
    protected static final void commonInit() {
        // ...
        Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new KillApplicationHandler(loggingHandler));
        // ...
    }
    
    private static class KillApplicationHandler implements Thread.UncaughtExceptionHandler {

        @Override
        public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
            try {
                // ...
                // step1: 处理应用 crash 
                ActivityManager.getService().handleApplicationCrash(
                        mApplicationObject, new ApplicationErrorReport.ParcelableCrashInfo(e));
            } catch (Throwable t2) {
                // ...
            } finally {
                // step2: 退出当前应用
                Process.killProcess(Process.myPid());
                System.exit(10);
            }
        }
     
        // ...
    }
}

Tips : KillApplicationHandler#uncaughtExceptionHandler 是在应用启动到 commonInit 阶段的时候，被注入的

launch 下使用 async 崩溃

由上面 JobSupport#cancelParent 可知，async 会先把 异常 传递给 launch「父协程」；这样就等价于 launch 发生异常，最终表现与 第一种情况 一致，会发生 应用崩溃

Kotlin 复制代码 
public open class JobSupport constructor(active: Boolean) : Job, ChildJob, ParentJob, SelectClause0 {
    
    private fun finalizeFinishingState(state: Finishing, proposedUpdate: Any?): Any? {
        // ...
        if (finalException != null) {
            // step1: 取消父协程 或者 自身处理异常
            val handled = cancelParent(finalException) || handleJobException(finalException)
        }
        // ...
    }
   
}

lifecycleScope#async 不崩溃

async 的父类为 AbstractCoroutine 而不是 StandaloneCoroutine , 所以未重写 JobSupport#handleJobException 方法

而 JobSupport#handleJobException 默认方法是什么都不做，也就不会抛出异常，从而不会 应用崩溃

Kotlin 复制代码 
public fun <T> CoroutineScope.async(
    context: CoroutineContext = EmptyCoroutineContext,
    start: CoroutineStart = CoroutineStart.DEFAULT,
    block: suspend CoroutineScope.() -> T
): Deferred<T> {
    val newContext = newCoroutineContext(context)
    val coroutine = if (start.isLazy)
        LazyDeferredCoroutine(newContext, block) else
        DeferredCoroutine<T>(newContext, active = true)
    coroutine.start(start, coroutine, block)
    return coroutine
}

private open class DeferredCoroutine<T>(
    parentContext: CoroutineContext,
    active: Boolean
) : AbstractCoroutine<T>(parentContext, true, active = active), Deferred<T> {
    override fun getCompleted(): T = getCompletedInternal() as T
    override suspend fun await(): T = awaitInternal() as T
    override val onAwait: SelectClause1<T> get() = onAwaitInternal as SelectClause1<T>
}

public abstract class AbstractCoroutine<in T>(
    parentContext: CoroutineContext,
    initParentJob: Boolean,
    active: Boolean
) : JobSupport(active), Job, Continuation<T>, CoroutineScope {
    // ...
}

public open class JobSupport constructor(active: Boolean) : Job, ChildJob, ParentJob, SelectClause0 {
    // 默认实现不处理
    protected open fun handleJobException(exception: Throwable): Boolean = false
}

总结

  1. StandaloneCoroutine 的异常处理行为是：将异常抛出到线程世界中；而在 Android 中，某线程未处理异常会直接导致崩溃
  2. 当使用 async 启动协程的时候，如果在协程树上的任一父节点不存在 StandaloneCoroutine , 则 async 即使发生异常，也不会崩溃
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