【Android Kotlin】Kotlin协程介绍

协程简介

Kotlin中的协程（Coroutines）是一种轻量级的并发框架，用于简化异步编程和并发任务。它提供了简洁的语法和强大的功能，允许开发者以顺序代码的方式编写异步操作。协程可以挂起并恢复，从而避免了传统回调地狱问题，并且可以轻松实现并发、异步、并行操作。

协程的优点

1、简化异步代码 ：以同步的方式编写异步代码，消除回调地狱

2、轻量级 ：一个线程可以运行成千上万的协程，减少线程创建和切换的开销

3、结构化并发：协程帮助管理并发任务的生命周期，避免资源泄露

协程核心内容

1、协程作用域

CoroutineScope，管理协程的生命周期，通过作用域，可以启动新的协程并控制它们的执行环境，常规业务使用。

GlobalScope全局作用域，可以启动全局范围的协程，生命周期与应用程序的生命周期相同，除非手动取消，GlobalScope适用一些需要长时间运行，甚至跨越整个应用程序生命周期的协程，如某些后台服务或全局的监控任务。

2、协程句柄

Job用于管理协程的生命周期，可以通过cancel取消协程以及检查状态（比如isActive、isCancelled、isCompleted）

Deferred是Job的子类接口，一种特殊的Job，代表可以返回结果的协程，通过await方法可以获取协程执行的结果。

3、协程调度器

协程调度器Dispatcher决定协程在哪个线程或线程池中执行，常用的调度器有：

Dispatchers.Main：在主线程中执行，用于更新UI。

Dispatchers.IO ：用于IO操作，做耗时操作，如文件读写、网络请求。

Dispatchers.Default ：用于CPU密集型操作，如计算。

Dispatchers.Unconfined：不限制协程运行在哪个线程。

4、协程启动方式

launch ：启动一个新协程并返回一个Job、用于不需要返回结果的任务，不会阻塞当前线程。

kotlin 复制代码

GlobalScope.launch {
    delay(2000)
    println("协程执行完成")
}

async ：启动一个新协程并返回一个Deferred对象，用于返回结果，不会阻塞当前线程。

kotlin 复制代码

GlobalScope.launch {
 val result = async {
        delay(2000)
        "业务结果"
    }
   println("打印返回: ${result.await()}")  //打印返回业务结果
}

runBlocking：启动一个协程并阻塞当前线程，直到协程完成，不建议在UI线程中使用。

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runBlocking {
 	delay(2000)
    println("阻塞等协程完成")
}

5、挂起函数

挂起函数是Kotlin协程的核心特性，允许函数在不阻塞线程的情况下暂停执行，常见的挂起函数包括：

delay：非阻塞暂停协程一定的时间

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 private suspend fun loadData() {
      delay(2000)
      println("数据完成加载")
}

withContext ：在指定的 Dispatcher 中切换上下文，执行代码。

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private suspend fun loadData(){
     withContext(Dispatchers.IO){
         //在IO线程中执行任务
     }
 }

6、结构化并发

Kotlin协程可以通过结构化并发管理协程生命周期，结构化并发意味着协程的生命周期由它们父级协程作用域来控制，父协程完成或被取消时，所有的子协程也会自动取消，这保证了协程执行过程的可控性，不会导致资源泄露。

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val scope = CoroutineScope(SupervisorJob() + Dispatchers.Main)

7、异常处理

Kotlin协程通过try-catch块来处理协程中的异常，或者通过CoroutineExceptionHandler来处理未捕获的异常。

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 GlobalScope.launch {
     try {
         //执行可能抛出异常的代码
     }catch (e:Exception){
         //处理异常
     }
 }

8、取消协程

协程是可以被取消的。当你调用 cancel方法时，协程会尝试取消自身，并在下次挂起点检查取消状态

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val job = GlobalScope.launch {
    repeat(1000) {
        if (isActive) { // 检查协程是否活跃
            println("业务执行中")
            delay(500)
        }
    }
}

// 取消协程
job.cancel()

总结

Kotlin协程的核心内容涵盖了协程的基本概念、构建块、启动方式、挂起函数、结构化并发、异常处理以及协程的取消机制。协程通过提供一种轻量级的并发编程模型，使得处理异步任务更加直观和简洁，同时保持代码的可读性和可维护性。它们在Android开发中得到了广泛应用，尤其是在需要处理复杂的异步操作时。