协程是什么

本质上，协程是轻量级的线程。

协程关键名词

val job = GlobalScope.launch { -- -->

delay(1000)

println(“World World!”)

}

CoroutineScope（作用范围）

控制协程代码块执行的线程，生命周期等，包括GlobeScope、lifecycleScope、viewModelScope以及其他自定义的CoroutineScope

GlobeScope：全局范围，不会自动结束执行

lifecycleScope：生命周期范围，用于activity等有生命周期的组件，在DESTROYED的时候会自动结束，需额外引入

viewModelScope：viewModel范围，用于ViewModel中，在ViewModel被回收时会自动结束，需额外引入

Job（作业）

协程的计量单位，相当于一次工作任务，launch方法默认返回一个新的Job

suspend（挂起）

作用于方法上，代表该方法是耗时任务，例如上面的delay方法

public suspend fun delay(timeMillis: Long) {

…

}

协程的引入

主框架（$coroutines_version替换为最新版本，如1.3.9，下同）

implementation “org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-core:$coroutines_version”

lifecycleScope（可选，版本2.2.0）

implementation ‘androidx.activity:activity-ktx:$lifecycle_scope_version’

viewModelScope（可选，版本2.3.0-beta01）

implementation “androidx.lifecycle:lifecycle-viewmodel-ktx:$coroutines_viewmodel_version”

简单使用

先举个简单例子

lifecycleScope.launch {

delay(2000)

tvTest.text=“Test”

}

上面这个例子实现的功能是等待2秒，然后修改id为tvTest的TextView控件的text值为Test

自定义延迟返回方法

在kotlin里面，对于需要延迟才能返回结果的方法，需要用suspend标明

lifecycleScope.launch {

val text=getText()

tvTest.text = text

}

suspend fun getText():String{

delay(2000)

return “getText”

}

如果在其他线程，需要使用Continuation进行线程切换，可使用suspendCancellableCoroutine 或 suspendCoroutine包裹（前者可取消，相当于后者的扩展），成功调用it.resume()，失败调用it.resumeWithException(Exception())，抛出异常

suspend fun getTextInOtherThread() = suspendCancellableCoroutine {

thread {

Thread.sleep(2000)

it.resume(“getText”)

}

}

异常捕获

协程里面的失败都可以通过异常捕获，来统一处理特殊情况

lifecycleScope.launch {

try {

val text=getText()

tvTest.text = text

} catch (e:Exception){

e.printStackTrace()

}

}

取消功能

下面执行了两个job，第一个是原始的，第二个是在1秒后取消第一个job，这会导致tvText的文本并不会改变

val job = lifecycleScope.launch {

try {

val text=getText()

tvTest.text = text

} catch (e:Exception){

e.printStackTrace()

}

}

lifecycleScope.launch {

delay(1000)

job.cancel()

}

设置超时

这个相当于系统封装了自动取消功能，对应函数withTimeout

lifecycleScope.launch {

try {

withTimeout(1000) {

val text = getText()

tvTest.text = text

}

} catch (e:Exception){

e.printStackTrace()

}

}

带返回值的Job

与launch类似的还有一个async方法，它会返回一个Deferred对象，属于Job的扩展类，Deferred可以获取返回的结果，具体使用如下

lifecycleScope.launch {

val one= async {

delay(1000)

return@async 1

}

val two= async {

delay(2000)

return@async 2

}

Log.i(“scope test”,(one.await()+two.await()).toString())

}

高级进阶

自定义CoroutineScope

先看CoroutineScope源码

public interface CoroutineScope {

public val coroutineContext: CoroutineContext

}

CoroutineScope中主要包含一个coroutineContext对象，我们要自定义只需实现coroutineContext的get方法

class TestScope() : CoroutineScope {

override val coroutineContext: CoroutineContext

get() = TODO(“Not yet implemented”)

}

要创建coroutineContext，得要先知道CoroutineContext是什么，我们再看CoroutineContext源码

/**

Persistent context for the coroutine. It is an indexed set of [Element] instances.

An indexed set is a mix between a set and a map.

Every element in this set has a unique [Key].

*/

public interface CoroutineContext {

public operator fun get(key: Key): E?

public fun fold(initial: R, operation: (R, Element) -> R): R

public operator fun plus(context: CoroutineContext): CoroutineContext =

…

public fun minusKey(key: Key<*>): CoroutineContext

public interface Key

public interface Element : CoroutineContext {

…

}

}

通过注释说明，我们知道它本质就是一个包含Element的集合，只是不像set和map集合一样，它自己实现了获取（get），折叠（fold，添加和替换的组合），相减（minusKey，移除），对象组合（plus，如val coroutineContext=coroutineContext1+coroutineContext2）

它的主要内容是Element，而Element的实现有

Job 任务

ContinuationInterceptor 拦截器

AbstractCoroutineContextElement

CoroutineExceptionHandler

ThreadContextElement

DownstreamExceptionElement

…

可以看到很多地方都有实现Element，它主要目的是限制范围以及异常的处理。这里我们先了解两个重要的Element，一个是Job，一个是CoroutineDispatcher

Job

Job：子Job取消，会导致父job和其他子job被取消；父job取消，所有子job被取消

SupervisorJob：父job取消，所有子job被取消

CoroutineDispatcher

Dispatchers.Main：主线程执行

Dispatchers.IO：IO线程执行

我们模拟一个类似lifecycleScope的自定义TestScope

class TestScope() : CoroutineScope {

override val coroutineContext: CoroutineContext

get() = SupervisorJob() +Dispatchers.Main

}

这里我们定义了一个总流程线SupervisorJob()以及具体执行环境Dispatchers.Main（Android主线程）,假如我们想替换掉activity的lifecycleScope，就需要在activity中创建实例

val testScope=TestScope()

然后在activity销毁的时候取消掉所有job

override fun onDestroy() {

testScope.cancel()

super.onDestroy()

}

其他使用方式同lifecycleScope，如

testScope.launch{

val text = getText()

tvTest.text = text

}

深入理解Job

CoroutineScope中包含一个主Job，之后调用的launch或其他方法创建的job都属于CoroutineScope的子Job，每个job都有属于自己的状态，其中包括isActive、isCompleted、isCancelled，以及一些基础操作start()、cancel()、join()，具体的转换流程如下

我们先从创建job开始，当调用launch的时候默认有三个参数CoroutineContext、CoroutineStart以及代码块参数。

context：CoroutineContext的对象，默认为CoroutineStart.DEFAULT，会与CoroutineScope的context进行折叠

start：CoroutineStart的对象，默认为CoroutineStart.DEFAULT，代表立即执行，同时还有CoroutineStart.LAZY，代表非立即执行，必须调用job的start()才会开始执行

val job2= lifecycleScope.launch(start = CoroutineStart.LAZY) { -- -->

delay(2000)

Log.i(“scope test”,“lazy”)

}

job2.start()

当使用这种模式创建时默认就是new状态，此时isActive,isCompleted,isCancelled都为false，当调用start后，转换为active状态，其中只有isActive为true，如果它的任务完成了则会进入Completing状态，此时为等待子job完成，这种状态下还是只有isActive为true，如果所有子job也完成了则会进入Completed状态，只有isCompleted为true。如果在active或Completing状态下出现取消或异常，则会进入Cancelling状态，如果需要取消父job和其他子job则会等待它们取消完成，此时只有isCancelled为true，取消完成后最终进入Cancelled状态，isCancelled和isCompleted都为true

| State | isActive | isCompleted | isCancelled |

| — | — | — | — |

| | | | |

| New | FALSE | FALSE | FALSE |

| Active | TRUE | FALSE | FALSE |

| Completing | TRUE | FALSE | FALSE |

| Cancelling | FALSE | FALSE | TRUE |

| Cancelled | FALSE | TRUE | TRUE |

| Completed | FALSE | TRUE | FALSE |

不同job交互需使用join()与cancelAndJoin()

join()：将当前job添加到其他协程任务里面

cancelAndJoin()：取消操作，只是添加进去后再取消

val job1= GlobleScope.launch(start = CoroutineStart.LAZY) {

delay(2000)

Log.i(“scope test”,“job1”)

}

lifecycleScope.launch {

job1.join()

delay(2000)

Log.i(“scope test”,“job2”)

}

深入理解suspend

suspend作为kotlin新增的方法修饰词，最终实现还是java，我们先看它们的差异性

suspend fun test1(){}

fun test2(){}

对应java代码

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最后

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