Kotlin 中的 suspend（挂起函数）

了解 Kotlin 中的 suspend（挂起函数），我会从核心概念、特性、使用规则到实际场景为你全面解析：

一、suspend 关键字的核心定义

suspend（译为「挂起」）是 Kotlin 中用于标记「可暂停执行」函数的关键字 ，其核心作用是：允许函数在执行过程中暂时挂起（释放线程资源），等待某个耗时操作（如网络请求、数据库读写、文件IO）完成后，再恢复执行后续代码，且整个过程不会阻塞当前线程。

简单来说，挂起函数就是「能暂停、能恢复、不阻塞」的特殊函数。

二、suspend 函数的核心特性：挂起 ≠ 阻塞

这是 suspend 最关键的区别，必须明确：

特性	挂起（suspend）	阻塞（普通耗时操作）
线程资源	挂起时释放线程，线程可去执行其他任务	阻塞时占用线程，线程无法执行其他任务
执行状态	函数执行被暂停，后续代码需等待挂起恢复后执行	函数一直占用线程，直到耗时操作完成才返回
性能影响	高并发场景下资源利用率极高（无线程闲置）	高并发场景下易出现线程耗尽，性能低下

例如：网络请求用挂起函数，线程在等待服务器响应时会被释放，去处理其他接口请求；而用普通阻塞函数，线程会一直闲置等待响应，造成资源浪费。

三、suspend 函数的使用约束：不能在普通函数中直接调用

挂起函数有严格的调用规则：suspend 函数只能在 3 种上下文中调用，不能直接在普通（非挂起）函数中调用：

1. 在另一个 suspend 函数中调用（最直接的方式）

   // 挂起函数1：模拟网络请求
   suspend fun fetchUserInfo(): String {
       // 模拟耗时操作（实际是 Retrofit/Room 等提供的挂起API）
       delay(1000) // delay 是 Kotlin 内置的挂起函数（非阻塞）
       return "用户信息"
   }
   
   // 挂起函数2：可直接调用挂起函数1
   suspend fun loadData(): String {
       val userInfo = fetchUserInfo() // 合法：挂起函数调用挂起函数
       return "加载完成：$userInfo"
   }

2. 在协程（Coroutine）体中调用 （最常用的方式）

   协程是 suspend 函数的「执行容器」，所有挂起函数最终都要在协程中执行。常用的协程启动方式有 launch、async 等（需依赖 kotlinx-coroutines-core 库）：

   import kotlinx.coroutines.GlobalScope
   import kotlinx.coroutines.launch
   
   // 普通函数
   fun main() {
       // 协程体中调用挂起函数，合法
       GlobalScope.launch {
           val data = loadData() // 合法：协程体内调用挂起函数
           println(data)
       }
   
       // 防止程序提前退出（仅演示用，实际开发不推荐 GlobalScope）
       Thread.sleep(2000)
   }

3. 在带有 CoroutineScope 的扩展函数/上下文类中调用

   如 Android 中的 lifecycleScope.launch、viewModelScope.launch，本质也是在协程体中执行，间接支持挂起函数调用。

错误示例：普通函数直接调用挂起函数（编译报错）

fun normalFunction() {
    val userInfo = fetchUserInfo() // 编译错误：Suspend function 'fetchUserInfo' should be called only from a coroutine or another suspend function
}

四、suspend 函数的底层支撑：挂起函数的本质

suspend 函数并非 Kotlin 语法糖那么简单，其底层依赖 CPS（Continuation-Passing Style，延续传递风格） 实现：

1. 当 Kotlin 编译器遇到 suspend 关键字时，会自动对函数进行CPS 转换 ：给函数隐式添加一个 Continuation 类型的参数（「延续对象」，用于保存函数挂起前的执行状态，如局部变量、代码执行位置等）。
2. 当函数执行到耗时操作需要挂起时，会将当前执行状态保存到 Continuation 中，然后释放线程资源；当耗时操作完成后，通过 Continuation 恢复之前的执行状态，继续执行函数后续代码。
3. 这种转换是编译器自动完成的，开发者无需手动处理 Continuation 对象，只需关注业务逻辑。

五、suspend 函数的典型使用场景

suspend 函数几乎专门用于处理耗时的异步操作，常见场景包括：

1. 网络请求 ：Retrofit 支持挂起函数，替代传统的 Callback 回调

   // Retrofit 接口定义（挂起函数）
   interface ApiService {
       @GET("user/info")
       suspend fun getUserInfo(): UserResponse // 无需 Callback，直接返回结果
   }

2. 本地存储操作 ：Room 数据库支持挂起函数，避免主线程阻塞

   @Dao
   interface UserDao {
       @Query("SELECT * FROM user WHERE id = :userId")
       suspend fun getUserById(userId: Int): User? // 挂起函数查询数据库
   }

3. 文件 IO 操作：大文件读写、解压等耗时操作，用挂起函数不阻塞线程

4. 延时任务 ：Kotlin 内置 delay(long) 挂起函数（非阻塞延时，替代 Thread.sleep()）

六、补充：suspend 函数的额外说明

1. suspend 函数可以有返回值、参数，也可以是抽象函数（用于接口定义）
2. suspend 关键字仅标记函数可挂起，不保证函数一定是异步执行（需内部调用真正的挂起逻辑，如 delay、Retrofit 挂起 API 等）
3. 挂起函数的恢复执行线程，由其所在协程的 Dispatcher 决定（如 Dispatchers.IO、Dispatchers.Main 等）

总结

1. suspend 标记可暂停、可恢复的挂起函数，核心是「不阻塞线程」；
2. 挂起 ≠ 阻塞，挂起时释放线程资源，阻塞时占用线程资源；
3. 约束：不能直接在普通函数中调用，仅可在其他挂起函数、协程体中使用；
4. 底层：依赖 CPS 转换和 Continuation 对象实现挂起与恢复；
5. 场景：专门用于处理网络、数据库、文件 IO 等耗时异步操作。