Kotlin 协程源代码泛读：Continuation 思想实验-2

接着上回 Continuation 思想实验，我们来思考另一个问题，如何实现 download

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fun download(url: String, completion: Continuation) {
    // 下载中...
    completion.resumeWith(...)
}

聪明的你一定能想到各种各样的方法，最简单粗暴的做法，可以这样

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fun download(url: String, completion: Continuation) {
    val thread = new Thread {
        // 下载中...
        completion.resumeWith(...)
    }
}

这种史前时代的写法，Code Review 的时候会被提 N 个问题，简单改进一下

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val dispatchers = Executors.newCachedThreadPool()
fun download(url: String, completion: Continuation) {
    dispatchers.execute {
        // 下载中...
        completion.resumeWith(...)
    }
}

稍微好点，但是还是有一堆问题，我们点到为止

其它类似的耗时函数，比如 decode 也需要进行类似的改造。代码书写信条：DO NOT REPEAT YOURSELF！告诉你这些函数有相同的样板代码(Executor.execute)，而且它和具体的业务（下载，解码）无关，所以更应出现在框架层。那么有没有其它解法呢？

Continuation 思想实验提到带 Continue 参数的方法就像状态机，Continuation.resumeWith 可以在方法内不同的 label（挂起点）「恢复」执行，我们来看看 download 的调用者 display:

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fun display(url: String, completion: Continuation? = null) {
    var $continuation: Continuation? = null
    if (continuation is ContinuationImpl) {
        // 自己人!（递归调用） 
    } else {
        // 异乡人!，注意这里保存了 completion
        $continuation = ContinuationImpl(completion)
    }

    // 定义一个内部类
    inner class ContinuationImpl(
        completion: Continuation
    ): Continuation {
        var label: Int = 0
        var result: Any? = null
        // resumeWith 让 display 从某个 label 恢复执行
        fun resumeWith(result: Any?) {
            completion.ressult = result
            display(url, completion)
        }
    }

    when (continuation.label) {
        0 -> {
            // 下次 resume 该执行 1 了
            continuation.label = 1
            download(url, continuation) 
            return
        }

        1 -> {
            // 下次 reusme 执行 2，when 代码块之后剩下的代码块
            continuation.label = 2
            decode(continuation.result as ByteArray, continuation) 
            return
        }
    }
    show(...)
    continuation?.resumeWith(...)
}

这个 resumeWith 就是突破口! resume 有恢复、唤醒的意思，想象你坐卧铺车从一个乡下到城市，上车后你睡下（suspend）了，然后睡一觉在城里的火车站醒来（resume）。我们如何实现这种在一个线程挂起，然后其它线程恢复的效果呢？答案是:

bash 复制代码

调用者（caller）进行线程切换

使用代理模式，偷梁换柱，拦截（intercepted)resumeWith 调用

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class DispatchedContinuation(
    val executor: Executor, 
    val delegate: Continuation
): Continuation, Runnable {
    fun resumeWith(result: Any) {
        executor.submit {
            delegate.resumeWith(result)
        }
    }
}

为了方便使用，定义一个扩展方法

kotlin 复制代码

fun Continuation.intercepted(executor: Executor): Continuation {
    return DispatchedContinuation(this)
}

修改 display 方法：

kotlin 复制代码

fun display(url: String, executor: Executor, completion: Continuation? = null) {
   var $continuation: Continuation? = null
    if (continuation is ContinuationImpl) {
        // 自己人!（递归调用） 
    } else {
        // 异乡人!，注意这里保存了 completion
        // 对 ContinuationImpl 进行 wrap，这样就可以在 Executor 中 resume 啦
        $continuation = ContinuationImpl(completion).intercepted(executor)
    }
    ...
}

这个 executor 参数，所有的异步方法都需要，进一步抽象&封装:

kotlin 复制代码

interface Scope {
    val context: Context
}

interface Context {
    val executor: Executor
}

fun Scope.display(url: String, completion: Continuation? = null) {
    ...
}

这样可以让调用者指定 executor，是不是有那么一丢丢协程的味道了! 在我们上述思想的过程中，已经触及到协程中一个重要的概念 Dispatcher（调度器）,以及它是如何和 Continuation 协作的

最后再考虑一个问题，目前的封装可以让 display 在指定的 Executor 中 resume，但是 diaplay 第一个 resume 之前（when 语句块中的 label 0）呢？我们可以指定 display 在哪个线程启动吗？我们把 display 也变成状态机:

kotlin 复制代码

class DisplayContinuation(
    val scope: Scope,
): Continuation {
    fun resumeWith(result: Any?) {
        invokeSuspend(result as url)
    }

    fun invokeSuspend() {
        // 这里有点问题
        scope.display(url, this)
    }
}

ok，现在对 display 的调用，变成这样

scss 复制代码

DisplayContinuation(scope).resumeWith(...)

如果想在工作线程中调用（调度）display，就可以这样写

scss 复制代码

DisplayContinuation(scope).intercepted().resumeWith(...)

如果又来了个其它的任务，比如下载和更新应用，你也可以写一个类似的 UpdateContinuation，它们两有重复（相似）的代码，所以可以提取一个基类

kotlin 复制代码

class BaseContinuationImpl: Continuation {
    fun resumeWith(result: Any?) {
    invokeSuspend(result)
}
    abstract fun invokeSuspend(param: Any?)
}

DisplayContinuation: BaseContinuationImpl {...}

如果这么抽象和封装下去，你会搞出个类似 launch 的协程启动器...

这些近乎玩具的代码，只是为了展示Kotlin协程基本概念，具体实现的时候，需要考虑很多问题！