1.掛起函數(shù)

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

已知的是Kotlin協(xié)程的特點是輕量和非阻塞， 單靠這兩個點就能說明Kotlin協(xié)程就的優(yōu)勢嗎，不一定。這里先提出一個結(jié)論：掛起函數(shù)是Kotlin協(xié)程的最大優(yōu)勢。 下面對于掛起函數(shù)的講解就圍繞這句話展開。

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，請求結(jié)果通過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");
    }
}

上面的代碼在開發(fā)中都遇到過，代碼可以優(yōu)化的更簡潔更易讀，這里主要是證明掛起函數(shù)的優(yōu)勢，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，如果再加上獲取國家、區(qū)域街道的話嵌套層級會更深，這樣就會對可讀性、可擴展性、可維護性都有影響。那么用Kotlin這個代碼要怎么寫呢?

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

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實現(xiàn)了同步方式完成異步請求，這種方式的實現(xiàn)要歸功于具體的函數(shù)的實現(xiàn)，在這三個函數(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也就是說建立了一個協(xié)程的作用域，這是因為suspend的出現(xiàn)，因為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作用域，這里選擇了runBlocking。

在函數(shù)中還有一個地方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)是成對出現(xiàn)的，因為既然會被掛起那肯定也會被恢復(fù)，而協(xié)程的非阻塞也是因為掛起和恢復(fù)能力，那么掛起和恢復(fù)又是怎么樣的一個含義呢？

首先執(zhí)行getProvincesCode()這是一個掛起函數(shù)，因為用了Dispatchers.IO切換到了IO線程因此這個等待時間就在IO線程執(zhí)行，當?shù)却龝r間結(jié)束后(CallBack回調(diào)結(jié)果)provincesCode收到返回的結(jié)果，這個函數(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，可以獲取以下幾個信息：

• 當前協(xié)程的名字是：coroutine#1
• 協(xié)程運行在主線程：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的過程是掛起；
• DefaultDispatcher-worker-1 → main的過程是恢復(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，主線程并不會阻塞。我們知道Android中如果阻塞超過一定時間就會出現(xiàn)無響應(yīng)，上面的代碼在運行過程中并不會導(dǎo)致無響應(yīng)的發(fā)生，在代碼執(zhí)行的過程中我們還可以做其他事情的，因為任務(wù)進入到子線程后主線程的狀態(tài)是空閑的。
• 恢復(fù)： 當子線程的任務(wù)執(zhí)行完畢后再回到主線程的過程就叫做恢復(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)時不具備的，如果在一個普通函數(shù)中僅僅加上suspend關(guān)鍵字會發(fā)現(xiàn)其實并沒有什么用，編譯器會告知這種定義是多余的。

上面還提出了一個結(jié)論——掛起函數(shù)是Kotlin協(xié)程的最大優(yōu)勢， 首先因為函數(shù)的執(zhí)行過程中可以切換線程，其次函數(shù)的運行不會影響主線程導(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，這個過程又是如何實現(xiàn)的？

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

private static final Object getProvincesCode(Continuation var0) {
    ...
    CoroutineContext var10000 = (CoroutineContext)Dispatchers.getIO();
    ...
    return "省：100000";
}

代碼比較長，只保留了需要的地方。

• getProvincesCode里面多了一個參數(shù)Continuation，意思是延續(xù)，而suspend沒有了，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，傳遞一個成功或失敗的[result]作為最后一個掛起點的返回值
     */
    public fun resumeWith(result: Result<T>)
}

從Continuation的源碼發(fā)現(xiàn)一個問題，它跟我們開頭的CallBack是類似的，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只是多了一個帶有泛型的參數(shù)。

通過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)，就是接下來要做的事情，那么在省市區(qū)獲取的代碼其實就是這樣一個流程：

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")
                    }
                })
            }
        })
    }
})

這個過程是編譯器在后面幫我們做的，實際編碼中這種編碼方式并不會出現(xiàn)，畢竟掛起函數(shù)解決的就是這個問題。

3.協(xié)程與掛起函數(shù)

需要說明的是協(xié)程與掛起函數(shù)并不是同一個東西，我們再最開始使用suspend實現(xiàn)省市區(qū)三級聯(lián)動的時候用到了runBlocking，掛起函數(shù)的調(diào)用是需要一個協(xié)程作用域的，除了這點之外，在runBlocking的源碼中還有一點要注意：

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

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

那么我們就可以得到一個結(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suspend關(guān)鍵字修飾的函數(shù)可以讓我們在上層很方便的實現(xiàn)這種底層能力。

4.掛起函數(shù)是Kotlin協(xié)程的最大優(yōu)勢

開篇就提出了這個結(jié)論，最后再來總結(jié)一下這個能力：

• 掛起函數(shù)在執(zhí)行中可以切換線程且不會對主線程造成阻塞；
• 掛起函數(shù)有掛起和恢復(fù)的能力，可以極大地簡化異步編程，實現(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，而添加這個關(guān)鍵字之后函數(shù)類型就會被改變，如suspend (Int) -> Double”與“(Int) -> Double并不是同一個類型；
• 掛起函數(shù)具有掛起和恢復(fù)的能力，那么就會出現(xiàn)同一行代碼會在兩個線程中執(zhí)行，Kotlin編譯器會在后臺進行編譯；
• 掛起函數(shù)的本質(zhì)就是CallBack。只是說，Kotlin 底層用了一個更加高大上的名字，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內(nèi)容，更多關(guān)于Kotlin 協(xié)程掛起函數(shù)suspend的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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