腳本之家服務器常用軟件

快捷導航

kotlin之協(xié)程的理解與使用詳解

更新時間：2021年09月02日 14:18:55 作者：何33512336

這篇文章主要介紹了kotlin之協(xié)程的理解與使用詳解,本篇文章通過簡要的案例,講解了該項技術的了解與使用,以下就是詳細內容,需要的朋友可以參考下

前言

為什么在kotlin要使用協(xié)程呢，這好比去了重慶不吃火鍋一樣的道理。協(xié)程的概念并不陌生，在python也有提及。任何事務的作用大多是對于所依賴的環(huán)境相應而生的，協(xié)程對于kotlin這門語言也不例外。協(xié)程的優(yōu)點，總的來說有如下幾點：輕量級，占用更少的系統(tǒng)資源；更高的執(zhí)行效率；掛起函數較于實現(xiàn)Runnable或Callable接口更加方便可控； kotlin.coroutine 核心庫的支持，讓編寫異步代碼更加簡單。當然在一些不適應它的用法下以上優(yōu)勢也會成為劣勢。

1.協(xié)程定義

協(xié)程定義:kotlin官方基于JVM的線程實現(xiàn)的一個并發(fā)任務處理框架，封裝的線程api

使用方便，不使用回調實現(xiàn)線程切換,使用同步方式寫出異步代碼
所有的耗時任務保證一定放在后臺執(zhí)行掛起
函數執(zhí)行完畢之后，協(xié)程會把它切換到原先的線程的線程。

2.協(xié)程的基本用法

常規(guī)函數中一般都有：call and return,協(xié)程在此之外添加了suspend和resume.

suspend 用于暫停執(zhí)行的當前協(xié)程,并保存所有的局部變量
resume 用于已暫停的協(xié)程中暫停出恢復

supend(掛起函數)是什么，有什么意義

suspend，對協(xié)程的掛起并沒有實際作用，其實只是一個提醒，函數創(chuàng)建者對函數的調用者的提醒，提醒調用者我是需要耗時操作，需要用掛起的方式,在協(xié)程中使用.

需要注意的是掛起函數只能在掛起函數或者協(xié)程作用域中使用，為什么掛起函數需要在協(xié)程作用域中使用？因為普通函數沒有suspend和resume這兩個特性，所以必須要在協(xié)程的作用中使用。
意義：
語法層面：作為一個標記和提醒。通過報錯來提醒調用者和編譯器，這是一個耗時函數，需要放在后臺執(zhí)行。
編譯器層面：輔助 Kotlin 編譯器來把代碼轉換成 JVM 的字節(jié)碼。
怎么自定義suspend函數？
什么時候定義？
需要耗時操作的時候,需要定義,例如io耗時操作(請求網絡)；獲取數據庫數據；一些等待一會需要的操作；列表排除，json解析等;
怎么寫suspend函數，給函數前加上suspend 關鍵字，把內容用withContext包起來

suspend fun testSuspendfun(){
      withContext(Dispatchers.IO){
 
      }
  }

協(xié)程如何確保主線程安全

Dispatchers.Main 調用程序在Android的主線程中
Dispatchers.IO 適合主線程之外的執(zhí)行磁盤或者網絡io操作，例如文件的讀取與寫入，任何的網絡請求
Dispatcher.Default 適合主線程之外的，cpu的操作，例如json數據的解析，以及列表的排序，

協(xié)程的掛起本質：本質就是切線程，完成之后只不過可以自動切回來

協(xié)程掛起就是切個線程，在掛起函數執(zhí)行完畢之后，協(xié)程會自動的重新切回它原先的線程，也就是稍后會被切回來的線程切換。切回來就是resume，恢復功能是協(xié)程，所以suspend函數需要在另一個suspend函數或者協(xié)程中調用。「非阻塞式掛起」阻塞的方式寫出了非阻塞的方式。

3.協(xié)程的創(chuàng)建以及取消

//創(chuàng)建一個協(xié)程
 
Val scope = CoroutineScope(Dispatchers.Main+Job())
 
通過Job獲取協(xié)程的生命周期
 
scope.launch{
}
 
其他耗時請求，例如從數據庫中獲取數據
 
 scope.async {
 }

在KTX庫為某些生命周期提供自己的CoroutineScope，例如ViewModel中viewModelScope，Lifecycle有l(wèi)ifecycleScope

協(xié)程的啟動，launch 啟動新協(xié)程而不將結果返回給調用方

//創(chuàng)建之后，不管后續(xù)
launch(){
}

async 啟動一個新協(xié)程，并通過deferred的await方法暫停函數

//返回deferred 對象
val deferred async{
 
}
deferred.await()

協(xié)程的結構化并發(fā)，取消協(xié)程

協(xié)程的結構化并發(fā)，可以讓協(xié)程非常便于管理。例如在關閉activity中要取消協(xié)程。如果是在線程中，取消所有的線程比較復雜。

取消父協(xié)程以及父里面的子協(xié)程

  val scope = CoroutineScope(Dispatchers.Main+ Job())
        scope.launch {
            val job = launch {
 
               val job1 =  launch {
                   
                }
            }
            job.cancel()
        }
        scope.cancel()

取消子協(xié)程某一個，每一個協(xié)程都會返回一個job對象，通過調用job的cancle，可以去取消單個的協(xié)程的。

val scope = CoroutineScope(Dispatchers.Main+ Job())
        scope.launch {
            val job = launch {
 
               val job1 =  launch {
                   
                }
            }
            job.cancel()
        }
        scope.cancel()

4.協(xié)程中異常處理

在協(xié)程內部中捕獲異常

val scope = CoroutineScope(Dispatchers.Main+ Job())
        scope.launch {
            try {
                
            }catch (e:Exception){
            }
        }

5.協(xié)程的優(yōu)勢

在程序運行過程中某些操作（像是：網絡IO、文件IO、CPU或GUP計算密集型工作等等）可能會耗費大量的時間，在單線程的環(huán)境下可能會造成線程的阻塞，在他們完成之前沒辦去做其它事情。使用傳統(tǒng)方法的話，我們可能會選擇使用多線程來解決這個問題，將這些耗時操作放置到新的線程中去執(zhí)行，使主線程能夠正常的運行。那么本文標題所提到的協(xié)程是怎么一回事呢？

協(xié)程可以看作是一個輕量級的線程，他不是由操作系統(tǒng)或是虛擬機來實現(xiàn)的，而是通過編譯器。這意味著相對于線程，協(xié)程的開銷更小。大家可以從下面的這個例子中感受一下。

下面是一段Kotlin使用協(xié)程的代碼，創(chuàng)建了100萬個協(xié)程 (官方的例子是使用的100K，不過運行時間太短，不好截內存的使用情況）。

fun main(args: Array)= runBlocking {    val jobs= List(1_000_000){
        launch(CommonPool){
            delay(10L)
            println(it)
       }
    }
    jobs.forEach { it.join() }
}

內存使用情況

運行耗時：

然后是使用線程來進行實現(xiàn)的代碼：

fun main(args: Array) {    val threadList=List(1_000_000){
        Thread{
            Thread.sleep(10L)
            println(it)
        }
    }
    threadList.forEach { it.start();it.join() }
}

內存使用情況：

運行耗時：10分鐘以上。

使用線程的代碼，占用的內存幾乎是使用協(xié)程的兩倍。而且從運行時間上看使用協(xié)程實現(xiàn)的程序話費的時間要遠遠低于線程的實現(xiàn)方式。單從這兩點來看，協(xié)程擁有更高的執(zhí)行效率，占用更少的系統(tǒng)資源。那么Kotlin中的協(xié)程是通過什么來實現(xiàn)異步操作的呢？它使用的是一種叫做掛起的機制。協(xié)程的掛起幾乎是沒有損耗的，換種說法，就是不需要選擇額外的上下文或是操作系統(tǒng)調用。另外一點, 掛起能很大程度上被用戶庫給控制：我們可以決定在掛起狀態(tài)下具體做些什么，并且圍繞著需求進行優(yōu)化／日志／攔截等操作。

協(xié)程不能隨隨便便就被掛起，只能在一個稱為掛起點的地方，在這里會去調用特別標記的函數。這樣的函數被稱作掛起函數，因為你調用他們會掛起一個協(xié)程（如果允許這次調用的話，庫可以直接進行處理而不需要掛起）。掛起函數的聲明需要添加suspend修飾符。例如：

suspend fun doSomething(foo: Foo): Bar {
...
}

掛起函數就像平常使用的函數一樣，可以有參數和返回值，但是他們只能被協(xié)程或是其它掛起函數調用。事實上，要想啟動一個協(xié)程，至少得有一個掛起函數，并且一般是匿名的（也就是一個掛起lambda表達式）。

線程往往是沒有返回值（實現(xiàn)Runnable接口），盡管可以通過實現(xiàn)Callable接口來獲得帶返回值的線程。但這與協(xié)程在語法層面上的支持，在使用的便捷性上還是有不少差距的。

協(xié)程是通過編譯技術實現(xiàn)的 (不需要虛擬機或操作系統(tǒng)的特別支持)，這一點在開頭也提到了。掛起操作通過代碼變換實現(xiàn)?；旧?，每一個掛起函數（可能會進行優(yōu)化，但我們在著不想討論這點）都被轉換成一個狀態(tài)機，那些狀態(tài)與掛起調用相對應。在一個掛起準備好之前，下一狀態(tài)與相關局部變量等一起存儲在編譯器生成的類的字段中。在恢復該協(xié)程時，恢復局部變量并且狀態(tài)機從剛好掛起之后的狀態(tài)進行。掛起的協(xié)程可以作為保持其掛起狀態(tài)與局部變量的對象來存儲和傳遞。

許多其它語言實現(xiàn)的異步機制也能制作成庫，在Kotlin的協(xié)程中使用。包括：C#和ECMAScript寫的 async/await ， channels Go語言寫的 select ；C#和Python寫的 generators/yield 。

到此這篇關于kotlin之協(xié)程的理解與使用詳解的文章就介紹到這了,更多相關kotlin之協(xié)程內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

您可能感興趣的文章: