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Android 开发进阶：Kotlin Coroutines 使用详解

还记得第一次听到 Coroutines 的时候，纳闷了一下，口瑞停，这是什么新的番号招式(误)，之后其实也没有多在意了，好一段时间，因为一个档案的 I/O 会把 UI Thread 卡住，必须要用异步程序去处理，写 Handler Thread 可以避免，这也是最基础的方式，缺点也很明显某些时候还是避不掉，写 RX 又总觉得微妙感觉有点杀鸡用牛刀的感觉，后来看了一下决定用 Coroutines ，于是有了本篇文章。

普通情况下，执行的顺序会是很直白的 functionA() - functionB() - functionC() 。

如果只有一个 thread ，这样很顺畅没问题。

但假如这是一个跑在 main thread 上，而 ·function A· 是需要另一个 thread 的处理结果，而该结果是需要该 thread 耗费长时间作业才可以获得的。这边姑且称为 IO thread 好了。那不就意味着 function A 得等到 IO thread 处理结束并告知结果才能继续执行 function A 乃至 function B 之后才是 function C 呢？

那在等待 function A 的时候 main thread 啥事都不能做，只能 idle 在那边动也不动。

这如果是在 Android main thread 上，这样的行为会让画面 freeze ，时间稍微长一点就会 ANR 被 OS 当作坏掉进行异常排除了。

其实这个异步问题解决方案很多，诸如自己写一个 callback ，或者自干 Handler thread 去控管或者是用 RX ，去订阅之类。某些时候显得不直观，或者使用起来麻烦，总有种杀鸡何需使用牛刀的感觉。

那有没有可能？我就写成上面那样，但是当 function A 在等待 IO thread 时，让 main thread 去做其他的事情，等到 IO thread 结束耗时处理后，再回来继续执行 function A ， function B 、 function C 呢？

是的，可以，这个解决方案便是 Coroutine 。

Coroutines ，这个单字会被标成错字，理由是他其实是两个单字合并而成的，分别是 cooperation + routine， cooperation 意指合作，routine 意指例行作业、惯例，照这里直接翻译就会是合作式例行作业。

想到辉夜姬让人想告白提到了惯例行为，也是念作 routine

那我们看到的翻译多半会是协程、协作程序…这样讲没啥前后感，谁协助程序？协助啥程序？ 总之就是满头的问号。

这里 routine 指得是程序中被呼叫的 function、method ，也就是说，我们将 function 、method 协同其他更多的 function、method 共同作业这件事情称为 Coroutines 。

协同作业听起来还是很抽象，具体协同什么呢？

这便是 Coroutines 最典型的特色，允许 method 被暂停( suspended)执行之后再回复(resumed)执行，而暂停执行的 method 状态允许被保留，复原后再以暂停时的状态继续执行。

换句话说，就是我在 main thread 执行到 function A 需要等 IO thread 耗时处理的结果，那我先暂停 function A ， 协调让出 main thread 让 main thread 去执行其他的事情，等到 IO thread 的耗时处理结束后得到结果后再回复 function A 继续执行，已得到我要的结果，这便是 Coroutines 的概念，这听起来不是很简单了呢？

事实上这个概念早在 1964 年就已经被提出了，而很多语言也都有这样的概念，只是 Android 上头类似的东西一直没有被积极推广，直到 Kotlin 成为官方语言后， Coroutines 以 Support Library 的形式被推广才又在 Android 业界流行起来。

首先，因为 Kotlin 的 Coroutine 并没有包含在原有包装中，而是以 Support Library 的形式提供开发者使用，所以需要另外导入该 Library。

这里选用这个版本进行演示，实际中可以根据自己的需要修改版本。

那因为是在 Android 上使用的， Android 上头的 main thread 跟普通 java 有点不一样，所以还需要另一个 implementation，不然会报错。

导入之后就可以开始使用了。

这边我想做的是画面上有一个会倒数的 Text ，用 Coroutines 可以简单地做到

那跑起来结果就像这样：

这样如果要 Thread 有相同的结果可以写成这样：

这样会有什么问题就是另一个故事了，至少现在这样不会马上出现 Exception (最常见的就是使用者离开画面没多久就出现一个 Exception)，不过也并不是说用 Coroutines 就不会发生这些问题，记得这些做法没有什么优劣，差别在都选择就是了。

说回 Coroutines ，那跟 Thread 一样，某些时候我们会想要临时把它停住，那 GlobalScope.launch 会回传一个 Job class 的玩意

想要把它停住的话就用 cancel 即可

Scope 指得是范围， Coroutines 可以作用的范围。在 Main thread 上或是 IO thread 上，又或者希望开更多的 Worker thread，然后是可以在某个控制流(e.g Activity 的生命周期)中可被控制的。

原则上，在 Kotlin 里头使用任何标记 suspend 的 method(后面会提)都会在 Scope 里面，这样才可以控制 Coroutines 的行进与存活与否。

那这边举的例子， GlobalScope 继承自 CoroutineScope 。它是 CoroutineScope 的一个实作，它的概念就是最高层级的 Coroutines ，它的作用的范围伴随着 Application 的生命周期，那其实他的概念与 Dispatch.Unconfined 相同(待会会提到)，用他其实可以避免 Coroutines 被过早结束，但也要记得是，这个用法类似直接呼叫静态函数，需要注意。

那如果直接实作 CoroutineScope 呢?

那会要求实作一个 CoroutineContext ，这是什么玩意？指的就是 Coroutines 作用的情景，这边可以指定他是在 Main thread 上或者就直接弄一个 Job 给他：

这样 launch 的时候就会使用这个 Job 来操作了，如果没有特别定义，那这个 Job 就是跑在 Worker thread 上了，用它更新 UI 会出现 Exception ，这方面可以依据自己的需求去做调整。

不过更多时候我会希望他能够跑在 Main Thread 上， Koltinx Coroutine 有提供 CoroutineScope 的实作 - MainScrope

Kotlin语言（十二）：Channel

（1） Channel 翻译过来为通道或者管道，实际上就是个队列, 是一个面向多协程之间数据传输的 BlockQueue ，用于协程间通信；

（2） Channel 使用 send 和 receive 两个方法往管道里面写入和读取数据，这两个方法是非阻塞的挂起函数；

（3） Channel 是热流，不管有没有订阅者，上游都会发射数据。

（1）我们发现，这种方式，实际上是我们一直在等待读取 Channel 中的数据，只要有数据到了，就会被读取到；

（2）最后一行 Done! 没有打印出来，表示程序没有结束，一直处于等待读取数据的状态。

（1）调用 close 方法就像向通道发送了一个特殊的关闭指令，这个迭代停止，说明关闭指令已经被接收了；

（2）这里能够保证所有先前发送出去的元素都能在通道关闭前被接收到；

（3）调用了 close 会立即停止接受新元素， isClosedForSend 会立即返回 true ，而由于 Channel 缓冲区的存在，这时候可能还有一些元素没有被处理完，所以要等所有的元素都被读取之后 isClosedForReceive 才会返回 true 。

（1） Channel 是一个接口，它继承了 SendChannel 和 ReceiveChannel 两个接口

（2） SendChannel 提供了发射数据的功能，有如下重点接口：

??- send 是一个挂起函数，将指定的元素发送到此通道，在该通道的缓冲区已满或不存在时挂起调用者。如果通道已经关闭，调用发送时会抛出异常；

??- trySend 如果不违反其容量限制，则立即将指定元素添加到此通道，并返回成功。否则，返回失败或关闭；

??- close 关闭通道；

??- isClosedForSend 判断通道是否已经关闭，如果关闭，调用 send 会引发异常。

（3） ReceiveChannel 提供了接收数据的功能，有如下重点接口：

?? - receive 如果此通道不为空，则从中检索并删除元素；如果通道为空，则挂起调用者；如果通道未接收而关闭，则引发 ClosedReceiveChannel 异常；

?? - tryReceive 如果此通道不为空，则从中检索并删除元素，返回成功结果；如果通道为空，则返回失败结果；如果通道关闭，则返回关闭结果；

?? - receiveCatching 如果此通道不为空，则从中检索并删除元素，返回成功结果；如果通道为空，则返回失败结果；如果通道关闭，则返回关闭的原因；

?? - isEmpty 判断通道是否为空；

?? - isClosedForReceive 判断通道是否已经关闭，如果关闭，调用 receive 会引发异常；

?? - cancel(cause: CancellationException? = null) 以可选原因取消接收此频道的剩余元素，此函数用于关闭通道并从中删除所有缓冲发送的元素；

?? - iterator() 返回通道的迭代器。

（4）创建不同类型的 Channel

?? - Rendezvous channel 0尺寸 buffer (默认类型)

?? - Unlimited channel 无限元素, send 不被挂起

?? - Buffered channel 指定大小, 满了之后 send 挂起

?? - Conflated channel 新元素会覆盖旧元素, receiver 只会得到最新元素, send 永不挂起

（1）通过 produce 这个方法启动一个生产者协程，并返回一个 ReceiveChannel ，其他协程就可以拿着这个 Channel 来接收数据了；

（2）通过 actor 可以用来构建一个消费者协程，并返回一个 SendChannel ，其他协程就可以拿着这个 Channel 来发送数据了。

（1） BroadcastChannel 被标记为过时了，请使用 SharedFlow 和 StateFlow 替代它；

（2）1中例子提到一对多的情形，从数据处理本身来讲，有多个接收端的时候，同一个元素只会被一个接收端读到；而 BroadcastChannel 则不然，多个接收端不存在互斥现象。

使用 broadcast() 扩展函数可以将 Channel 转换成 BroadcastChannel

kotlin教程 kotlin教程简介

1、Kotlin是一门很新的编程语言，由JetBrains公司开发，JetBrains估计大部分开发者都认识，是专业开发IDE的，旗下的PyCharm和IDEA都是现在很热门的编辑器。

2、Kotlin的来历：Java代码臃肿，开发效率不够高，JetBrains开发的kotlin，目的是兼容并替代java，可以运行在jvm上，而且语法简洁，可以大量降低程序员的工作量。

3、主要时间线：kotlin是2010年推出，2011年开源，谷歌在2017年I/O大会宣布，kotlin成为安卓支持的一级官方语言，Android-Studio 3.0正式支持kotlin（此前版本可以通过安装插件实现支持）。

4、开源：kotlin是通过Apache协议开源的，Apache是一个非盈利的开源组织，可以下载kotlin的源码进行深入研究。

5、可以运行在jvm，100%兼容java：java曾经占开发语言的三分一活跃度，曾经用java写的功能，累计下来已经不计其数，kotlin可以兼容java，说明即使用kotlin作为开发语言，也可以调用以前用java写的程序。