1.掛起函數(shù)

掛起函數(shù)在Kotlin協(xié)程中是一個(gè)比較重要的知識(shí)點(diǎn)，協(xié)程的非阻塞式、Channel、Flow等API都對(duì)它有充分的理解才能在學(xué)習(xí)時(shí)事半功倍。

已知的是Kotlin協(xié)程的特點(diǎn)是輕量和非阻塞， 單靠這兩個(gè)點(diǎn)就能說(shuō)明Kotlin協(xié)程就的優(yōu)勢(shì)嗎，不一定。這里先提出一個(gè)結(jié)論：掛起函數(shù)是Kotlin協(xié)程的最大優(yōu)勢(shì)。 下面對(duì)于掛起函數(shù)的講解就圍繞這句話展開(kāi)。

以獲取省市區(qū)Code為例，獲取區(qū)域Code的前提是要有城市Code，城市Code的前提是要有省份Code，請(qǐng)求結(jié)果通過(guò)CallBack返回。

public class RequestCode {
    public static void main(String[] args) {
        getProvincesCode(provincesCode -> {
            getCityCode(provincesCode, cityCode -> {
                getAreaCode(cityCode, areaCode -> {
                });
            });
        });
    }
    /**
     * 獲取省份Code
     *
     * @param callBack
     */
    private static void getProvincesCode(CallBack callBack) {
        callBack.onSuccess("100000");
    }
    /**
     * 獲取城市Code
     *
     * @param provincesCode
     * @param callBack
     */
    private static void getCityCode(String provincesCode, CallBack callBack) {
        callBack.onSuccess("100010");
    }
    /**
     * 獲取區(qū)域code
     *
     * @param cityCode
     * @param callBack
     */
    private static void getAreaCode(String cityCode, CallBack callBack) {
        callBack.onSuccess("100011");
    }
}

上面的代碼在開(kāi)發(fā)中都遇到過(guò)，代碼可以?xún)?yōu)化的更簡(jiǎn)潔更易讀，這里主要是證明掛起函數(shù)的優(yōu)勢(shì)，就不做優(yōu)化了。

上面的代碼可以看到三層嵌套是比較復(fù)雜的，如果再加上獲取國(guó)家、區(qū)域街道的話嵌套層級(jí)會(huì)更深，這樣就會(huì)對(duì)可讀性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性都有影響。那么用Kotlin這個(gè)代碼要怎么寫(xiě)呢?

現(xiàn)在我用delay(1000L)替代CallBack模擬網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求

fun main() = runBlocking {
    val provincesCode = getProvincesCode()
    val cityCode = getCityCode(provincesCode)
    val areaCode = getAreaCode(cityCode)
}
/**
 * 獲取省份Code
 *
 */
private suspend fun getProvincesCode(): String {
    withContext(Dispatchers.IO) {
        delay(1000L)
    }
    return "100000"
}
/**
 * 獲取城市Code
 *
 * @param provincesCode
 */
private suspend fun getCityCode(provincesCode: String): String {
    withContext(Dispatchers.IO) {
        delay(1000L)
    }
    return "100010"
}
/**
 * 獲取區(qū)域code
 *
 * @param cityCode
 */
private suspend fun getAreaCode(cityCode: String): String {
    withContext(Dispatchers.IO) {
        delay(1000L)
    }
    return "100011"
}

Kotlin實(shí)現(xiàn)了同步方式完成異步請(qǐng)求，這種方式的實(shí)現(xiàn)要?dú)w功于具體的函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，在這三個(gè)函數(shù)中可以發(fā)現(xiàn)他們的定義與普通函數(shù)的區(qū)別是多了一個(gè)suspend關(guān)鍵字，它的意思就是掛起。

再回頭看main函數(shù)，前面加上了runBlocking也就是說(shuō)建立了一個(gè)協(xié)程的作用域，這是因?yàn)?code>suspend的出現(xiàn)，因?yàn)?code>suspend的作用就是掛起和恢復(fù)，而掛起和恢復(fù)是需要上下文的，因此就需要定義一個(gè)作用域，這里選擇了runBlocking。

在函數(shù)中還有一個(gè)地方withContext(Dispatchers.IO)這主要是執(zhí)行線程的切換，除了IO線程以外還有Main、default等線程。

在Kotlin中掛起和恢復(fù)是成對(duì)出現(xiàn)的，因?yàn)榧热粫?huì)被掛起那肯定也會(huì)被恢復(fù)，而協(xié)程的非阻塞也是因?yàn)閽炱鸷突謴?fù)能力，那么掛起和恢復(fù)又是怎么樣的一個(gè)含義呢？

首先執(zhí)行getProvincesCode()這是一個(gè)掛起函數(shù)，因?yàn)橛昧?code>Dispatchers.IO切換到了IO線程因此這個(gè)等待時(shí)間就在IO線程執(zhí)行，當(dāng)?shù)却龝r(shí)間結(jié)束后(CallBack回調(diào)結(jié)果)provincesCode收到返回的結(jié)果，這個(gè)函數(shù)中suspend掛起，main函數(shù)中收到結(jié)果就是恢復(fù)能力，

我們看一下debug日志：

• 這是getProvincesCode的協(xié)程日志，可以獲取以下幾個(gè)信息：

• 當(dāng)前協(xié)程的名字是：coroutine#1
• 協(xié)程運(yùn)行在主線程：main
• 任務(wù)被掛起

withContext(Dispatchers.IO)切換線程

任務(wù)切換到DefaultDispatcher-worker-1線程繼續(xù)執(zhí)行

• return "省：100000"回到主線程執(zhí)行

我們總結(jié)一下上面的日志：

• main → DefaultDispatcher-worker-1的過(guò)程是掛起；
• DefaultDispatcher-worker-1 → main的過(guò)程是恢復(fù)；

那么掛起和恢復(fù)的含義也有非常明確了：

• 掛起： 只是將程序執(zhí)行流程轉(zhuǎn)移到了其他線程，主線程并不會(huì)阻塞。我們知道Android中如果阻塞超過(guò)一定時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)無(wú)響應(yīng)，上面的代碼在運(yùn)行過(guò)程中并不會(huì)導(dǎo)致無(wú)響應(yīng)的發(fā)生，在代碼執(zhí)行的過(guò)程中我們還可以做其他事情的，因?yàn)槿蝿?wù)進(jìn)入到子線程后主線程的狀態(tài)是空閑的。
• 恢復(fù)： 當(dāng)子線程的任務(wù)執(zhí)行完畢后再回到主線程的過(guò)程就叫做恢復(fù)。

掛起和恢復(fù)的能力是掛起函數(shù)特有的能力，普通函數(shù)時(shí)不具備的，如果在一個(gè)普通函數(shù)中僅僅加上suspend關(guān)鍵字會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)并沒(méi)有什么用，編譯器會(huì)告知這種定義是多余的。

上面還提出了一個(gè)結(jié)論——掛起函數(shù)是Kotlin協(xié)程的最大優(yōu)勢(shì)， 首先因?yàn)楹瘮?shù)的執(zhí)行過(guò)程中可以切換線程，其次函數(shù)的運(yùn)行不會(huì)影響主線程導(dǎo)致主線程被阻塞。

2.深入理解suspend

上面掛起函數(shù)，掛起函數(shù)主要就是主線程切換到子線程，這個(gè)過(guò)程又是如何實(shí)現(xiàn)的？

已知掛起函數(shù)是依靠關(guān)鍵字suspend，我們將帶有這個(gè)關(guān)鍵子的函數(shù)轉(zhuǎn)換成Java代碼進(jìn)行分析：

private static final Object getProvincesCode(Continuation var0) {
    ...
    CoroutineContext var10000 = (CoroutineContext)Dispatchers.getIO();
    ...
    return "?。?00000";
}

代碼比較長(zhǎng)，只保留了需要的地方。

• getProvincesCode里面多了一個(gè)參數(shù)Continuation，意思是延續(xù)，而suspend沒(méi)有了，那么Continuation又是什么

public interface Continuation<in T> {
    /**
     * 協(xié)程的上下文.
     */
    public val context: CoroutineContext
    /**
     * 恢復(fù)執(zhí)行相應(yīng)的協(xié)程，傳遞一個(gè)成功或失敗的[result]作為最后一個(gè)掛起點(diǎn)的返回值
     */
    public fun resumeWith(result: Result<T>)
}

從Continuation的源碼發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，它跟我們開(kāi)頭的CallBack是類(lèi)似的，其中resumeWith和onSucess的功能也是一樣的，區(qū)別在于Continuation是有一個(gè)泛型的參數(shù)

public interface CallBack {
    public void onSuccess(String response);
}
public interface Continuation<in T> {
    public fun resumeWith(result: Result<T>)
}

由此可以得出結(jié)論：Continuation本質(zhì)上就是CallBack只是多了一個(gè)帶有泛型的參數(shù)。

通過(guò)上面的分析可以得出結(jié)論 ：掛起函數(shù)的本質(zhì)就是Callback

我們已知Continuation的本質(zhì)是CallBack，Continuation是延續(xù)，就是接下來(lái)要做的事情，那么在省市區(qū)獲取的代碼其實(shí)就是這樣一個(gè)流程：

getProvincesCode(object : Continuation<String> {
    override fun resumeWith(result: Result<String>) {
        val provinceCode = result.getOrNull()
        println("provincesCode:$provinceCode")
        getCityCode(provinceCode, object : Continuation<String> {
            override fun resumeWith(result: Result<String>) {
                val cityCode = result.getOrNull()
                println("cityCode:$cityCode")
                getAreaCode(cityCode, object : Continuation<String> {
                    override fun resumeWith(result: Result<String>) {
                        val areaCode = result.getOrNull()
                        println("areaCode:$areaCode")
                    }
                })
            }
        })
    }
})

這個(gè)過(guò)程是編譯器在后面幫我們做的，實(shí)際編碼中這種編碼方式并不會(huì)出現(xiàn)，畢竟掛起函數(shù)解決的就是這個(gè)問(wèn)題。

3.協(xié)程與掛起函數(shù)

需要說(shuō)明的是協(xié)程與掛起函數(shù)并不是同一個(gè)東西，我們?cè)僮铋_(kāi)始使用suspend實(shí)現(xiàn)省市區(qū)三級(jí)聯(lián)動(dòng)的時(shí)候用到了runBlocking，掛起函數(shù)的調(diào)用是需要一個(gè)協(xié)程作用域的，除了這點(diǎn)之外，在runBlocking的源碼中還有一點(diǎn)要注意：

public actual fun <T> runBlocking(
    context: CoroutineContext, 
    block: suspend CoroutineScope.() -> T): T {
    ...
}

第二個(gè)參數(shù)中有一個(gè)suspend，所以可以理解CoroutineScope.() -> T也是一個(gè)掛起函數(shù)那么被suspend關(guān)鍵字修飾的掛起函數(shù)可以運(yùn)行在runBlocking中也就不難理解了。

那么我們就可以得到一個(gè)結(jié)論：掛起和恢復(fù)是協(xié)程的底層能力，而掛起函數(shù)是一種表現(xiàn)形式，通過(guò)suspend關(guān)鍵字修飾的函數(shù)可以讓我們?cè)谏蠈雍芊奖愕膶?shí)現(xiàn)這種底層能力。

4.掛起函數(shù)是Kotlin協(xié)程的最大優(yōu)勢(shì)

開(kāi)篇就提出了這個(gè)結(jié)論，最后再來(lái)總結(jié)一下這個(gè)能力：

• 掛起函數(shù)在執(zhí)行中可以切換線程且不會(huì)對(duì)主線程造成阻塞；
• 掛起函數(shù)有掛起和恢復(fù)的能力，可以極大地簡(jiǎn)化異步編程，實(shí)現(xiàn)同步執(zhí)行異步任務(wù)；
• 掛起函數(shù)是Kotlin中特有的能力；

5.總結(jié)

• 定義一個(gè)掛起函數(shù)只需要在普通函數(shù)上加上suspend關(guān)鍵字，而添加這個(gè)關(guān)鍵字之后函數(shù)類(lèi)型就會(huì)被改變，如suspend (Int) -> Double”與“(Int) -> Double并不是同一個(gè)類(lèi)型；
• 掛起函數(shù)具有掛起和恢復(fù)的能力，那么就會(huì)出現(xiàn)同一行代碼會(huì)在兩個(gè)線程中執(zhí)行，Kotlin編譯器會(huì)在后臺(tái)進(jìn)行編譯；
• 掛起函數(shù)的本質(zhì)就是CallBack。只是說(shuō)，Kotlin 底層用了一個(gè)更加高大上的名字，叫 Continuation；
• 掛起和恢復(fù)是一種底層能力，而上層的表現(xiàn)形式是掛起函數(shù)；
• 掛起函數(shù)只能在協(xié)程中被調(diào)用或者在掛起函數(shù)中調(diào)用，而協(xié)程中的block也是一個(gè)掛起函數(shù)。

以上就是Kotlin 協(xié)程與掛起函數(shù)及suspend關(guān)鍵字深入理解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Kotlin 協(xié)程掛起函數(shù)suspend的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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