Kotlin 协程学习教程之通俗易懂篇

引言

协程并非Kotlin独有的,协程的概念在很早很早之前就有了,目前也有很多语言支持协程,本文以什么是协程、Android开发时如何使用协程为探讨重点,并不涉及非常深入的探讨。

什么是进程

进程大抵等于APP的启动实例

什么是线程

线程属于进程,是最小的任务执行单位,一个进程有且只有一个主线程(在Android上就是UI线程)、若干子线程

什么是并发、异步

并发就是进程同一时间并行处理多个任务,异步是处理并发的方式

什么是协程

java处理并发时必须切换线程,线程是最小任务执行单位,并发时必须多个线程来处理
Kotlin中的协程提供了一种全新处理并发的方式(无需切换线程),轻量级的线程,可以使用它来简化异步执行的代码,它的目的就是在保证主线程(在Android上就是UI线程)安全的基础上处理耗时任务

协程的特点

  • 轻量级的线程、开销小无成本、 数量几乎没有限制
  • 容易控制生命周期
  • 用同步的方式去表达异步
  • 依赖于当前线程,线程结束,协程也会结束
  • 运行在单线程中的并发处理

为什么使用协程

  • 避免了线程间的切换、调度、数据传递导致的性能、资源浪费

什么是suspend(协程的核心)

被suspend标记的函数称为可挂起函数,此类函数必须在协程中或者另外一个suspend标记的函数中调用,协程代码块中遇到suspend函数,会将该函数挂起执行(可以理解为当前线程中虚拟一个子线程来执行挂起函数=异步,并没有切换线程也不会阻塞当前线程),挂起函数执行完毕以后,继续执行剩余协程代码块中代码,这是协程实现异步的核心!
GlobalScope.launch是开启协程的一种方式,后面会讲到协程的用法,这里仅为理解suspend函数之用

fun test() {
    GlobalScope.launch {
        val ret= sf1()
        Log.d...... //log2 thread name
    }
    Log.d......// log3 thread name
}
suspend fun sf1():Int{
  delay(2000)
  Log.d......// log1 thread name
  //todo
}
  • 以上代码在主线程被调用,log打印顺序是log3、log1、log2,sf1函数是可挂起函数,在协程中该函数被挂起,但并不会阻塞主线程
  • 而且如果在3个log打印处打印当前线程名称,得到的结果都是是 主线程!如果你之前没有了解过协程的概念,那这将会颠覆你对异步的认知,无需显式切换线程也能异步!而这仅仅是刚刚开始!
  • 通俗的表达:协程异步就是将耗时的函数标记为suspend,并在协程中调用!

如何使用

  • GlobalScope、runBlocking等开启协程
    GlobalScope为全局协程,生命周期同app生命周期
    runBlocking开启的协程会阻塞开启协程的线程,这种异步没有意义
    不常用、不推荐!

  • CoroutineScope接口 + launch{}
    常用,需要手动停止
    这是在应用中最推荐使用的协程使用方式,为自己的组件实现CoroutieScope接口,在需要的地方使用launch{}方法启动协程

  • lifecycleScope
    常用、推荐,绑定生命周期,不需要手动停止,只能在activityfragment中使用
    切换线程:在协程中调用withContext 或者 async(Dispatchers.IO){},调用await函数(此函数为可挂起函数,等待IO线程结束,并返回执行结果),使用withContext时不需要await,因为withContext就是可挂起函数
    1.普通异步处理,直接在协程中使用可挂起函数即可,无需切换到子线程
    2.网络请求任务必须切换子线程,网络请求任务必须在子线程中执行,当然协程中也不例外!
    3.async+await 约等于withContext
    4.切换线程中任务执行完毕以后,协程会将线程自动切回原线程

lifecycleScope.launch{
  val io = async(Dispatchers.IO){
    //网络请求
    //IO线程
  }
  io.await()
  //主线程
  //刷新UI
}
  • viewModelScope
    常用、推荐,绑定生命周期,不需要手动停止
    只能在viewmodel中使用
    切换线程:在协程中调用withContext 或者 async(Dispatchers.IO){}
    具体用法同 lifecycleScope

  • MainScope(要手动停止)
    常用,需要手动停止
    切换线程:在协程中调用withContext 或者 async(Dispatchers.IO){}
    具体用法同 lifecycleScope

  • 调度器
    Dispatchers.Default
    默认的调度器,适合处理后台计算,是一个CPU密集型任务调度器。注意它和IO共享线程池,只不过限制了最大并发数不同。
    Dispatchers.IO
    很显然这是用来执行阻塞 IO 操作的,是和Default共用一个共享的线程池来执行里面的任务。根据同时运行的任务数量,在需要的时候会创建额外的线程,当任务执行完毕后会释放不需要的线程。
    Dispatchers.Unconfined
    由于Dispatchers.Unconfined未定义线程池,所以执行的时候默认在启动线程。遇到第一个挂起点,之后由调用resume的线程决定恢复协程的线程。
    Dispatchers.Main
    指定执行的线程是主线程,在Android上就是UI线程

  • 其他高级&深入用法
    暂时不在这里探讨,后续会单独发文探讨,此文仅入门贴!

总结

通俗的表达:协程异步就是将耗时的函数标记为suspend,并在协程中调用!本文并没有大量的示例代码,若有疑问可以自己码一下或者留言讨论,谢谢!

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