前言Kotlin的协程对于初学者来说是一个非常神奇的东西，它其实可以用同步代码块实现异步调用，其实如果你有深入理解，你会发现kotlin协程本质上是通过函数式编程风格对Java线程池的一种封装，会带来很多好处。首先，函数式+响应式编程风格避免了回调地狱。也可以说是promise、future（比如js）等语言的进一步进化。二是避免开发人员失误导致线程切换过多而带来的性能损失。那么我们来看看协程1.什么是协程？协程是封装到类似线程的API中的方法调用。方法调用当然比线程切换更轻；封装成类似线程的API后，看起来就像一个线程（可以手动启动，有多种运行状态，可以协同工作，可以并发执行）。所以从这个角度来说，它是一个轻量级的线程；当然，协程不仅仅是方法调用，因为方法调用不能在方法中间暂停，然后在原点恢复。这可以使用类似EventLoop的东西来实现。想象一下，在库级别将回调风格或Promise/Future风格的异步代码封装成同步风格，封装的结果非常接近协程；2.线程运行在内核态，协程运行在用户态主要理解什么叫用户态，我们写的代码几乎都是在用户态执行的。对于操作系统来说，协程只是第三方提供的一个库，当然是运行在用户态。线程是操作系统层面的东西，运行在内核态。3.Coroutine是一个线程框架。Kotlin的协程库可以指定协程运行的线程池。我们只需要对协程进行操作，必要的线程切换操作交给库即可。从这个角度来看，协程是一个线程框架。4.协程实现协程，顾名思义，就是相互协作的子程序。多个子程序相互关联，通过一定的机制协同完成某项任务。例如，一个协程在执行时可以分成多个子程序，每个子程序执行完后主动挂起，等待合适的时机再恢复；当一个协程挂起后，该线程可以执行其他子程序，从而达到该线程高利用率的多任务处理的目的——协程在一个线程上执行多个任务，而传统的线程只能执行一个任务。从多任务执行的角度来说，协程自然比线程要轻一些；5.Coroutinesolution用同步的方式写异步代码的问题。如果不使用协程，目前我们可以使用的API主要有三类：纯回调风格（如AIO）、RxJava、Promise/Future风格，它们一般都有回调地狱的问题，回调地狱只能通过改变行数来解决，而对于不熟悉异步风格的程序员来说，更难理解更复杂的异步代码。6、协程的优点轻量级：可以在一个线程上运行多个协程，因为协程支持挂起，不会阻塞运行协程的线程。与阻塞相比，挂起节省内存并支持多个并行操作。更少的内存泄漏：使用结构化并发在一个范围内执行多个操作。内置取消支持：取消会自动传播到整个正在运行的协程层次结构中。Jetpack集成：许多Jetpack库包含提供完整协程支持的扩展。一些库还提供了自己的协程作用域，您可以将其用于结构化并发；二、协程使用依赖{implementation'org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-android:1.3.9'}coroutines需要在协程上下文中运行。在非协程环境中，可以通过三种方式凭空启动协程。1.runBlocking{}启动一个新的协程并阻塞当前线程，直到其所有内部逻辑和子协程逻辑全部执行完毕。结束。此方法旨在允许以挂起样式编写的库用于常规阻塞代码，通常用于主要方法和测试。overridefunonCreate(savedInstanceState:Bundle?){super.onCreate(savedInstanceState)setContentView(R.layout.activity_main)Log.e(TAG,"mainthreadid:${mainLooper.thread.id}")test()Log.e(TAG,"协程执行结束")}privatefuntest()=runBlocking{repeat(8){Log.e(TAG,"协程执行$it线程id:${Thread.currentThread().id}")delay(1000)}}runBlocking启动的协程任务会阻塞当前线程，直到协程执行结束。直到协程执行结束才会显示页面。2.GlobalScope.launch{}在应用范围内启动一个新的协程，协程的生命周期与应用一致。以这种方式启动的协程不会使线程保持活动状态，就像守护线程一样。由于这种方式启动的协程虽然启动协程的组件被销毁了，但协程仍然存在，极端情况下可能会导致资源耗尽，所以不建议采用这种方式启动，尤其是在客户端需要频繁创建和销毁组件的场景。overridefunonCreate(savedInstanceState:Bundle?){super.onCreate(savedInstanceState)setContentView(R.layout.activity_main)Log.e(TAG,"mainthreadid:${mainLooper.thread.id}")valjob=GlobalScope.launch{delay(6000)Log.e(TAG,"协程执行结束--线程id:${Thread.currentThread().id}")}Log.e(TAG,"主线程执行结束")}//Job方法job.isActivejob.isCancelledjob.isCompletedjob.cancel()jon.join()从执行结果可以看出launch不会阻塞主线程。总结一下launch，再看一下launch方法的定义：context)valcoroutine=if(start.isLazy)LazyStandaloneCoroutine(newContext,block)elseStandaloneCoroutine(newContext,active=true)coroutine.start(start,coroutine,block)returncoroutine}从方法定义可以看出，launch()是一个CoroutineScope函数的扩展，CoroutineScope只是协程的作用域。launch方法有3个参数：1.协程的上下文；2.协程的启动方式；3、协程体：block是一个带有接收者的函数字面量，接收者为CoroutineScope①。协程的上下文可以有很多功能，包括携带参数、拦截协程执行等，大多数情况下我们不需要自己实现上下文，直接使用现成的就可以了。上下文的一个重要作用是线程切换。Kotlin协程使用调度程序来确定哪些线程用于协程执行。Kotlin提供了一个调度器供我们使用：Dispatchers.Main：使用这个调度器来运行一个Android主线程Coroutine。可用于更新UI。在UI线程中执行Dispatchers.IO：此调度程序经过优化以在主线程之外执行磁盘或网络I/O。在线程池中执行Dispatchers.Default：此调度程序经过优化，可以在主线程之外执行CPU密集型工作。示例包括排序列表和解析JSON。在线程池中执行。Dispatchers.Unconfined：直接在调用线程中执行。调度器实现了CoroutineContext接口。②.启动模式在Kotlin协程中，启动模式定义在一个枚举类中：publicenumclassCoroutineStart{DEFAULT,LAZY,@ExperimentalCoroutinesApiATOMIC,@ExperimentalCoroutinesApiUNDISPATCHED;}一共定义了4种启动模式，下表为含义介绍：DEFAULT：默认模式，立即执行协程体LAZY：只在需要时运行ATOMIC：立即执行协程体，但在开始运行前不能取消UNDISPATCHED：立即在当前线程中执行协程体，直到第一次挂起调用③.Coroutinebody协程体是无参数无返回值的函数类型，用suspend关键字修饰。suspend修饰的函数称为suspend函数，对应关键字resume（恢复），注意：suspend函数只能在协程和其他suspend函数中调用，不能在其他地方使用。suspend函数会挂起整个协程，而不仅仅是这个suspend函数，也就是说当一个协程中有多个suspend函数时，它们是顺序执行的。请参见以下代码示例：8){Log.e(TAG,"mainthreadexecutes$it")}}privatefunsetUserInfo(userInfo:String){Log.e(TAG,userInfo)}privatesuspendfungetToken():String{delay(2000)return"token"}privatesuspendfungetUserInfo(token:String):String{delay(2000)return"$token-userInfo"}getToken方法会挂起协程，协程中后面的代码永远不会执行，只有在getToken被调用后才会执行暂停和恢复。同时协程挂起后不会阻塞其他线程的执行。3.async/await：Deferredasync和launch基本一样，不同的是：async的返回值是Deferred的，最后一个封装到这个对象中。异步可以支持并发。这时候一般和await一起使用。请参见下面的示例。async和await是两个函数，这两个函数在我们使用过程中一般都是成对出现的；async用于启动异步协程任务，await用于获取协程任务结束时返回的结果。结果是通过延迟对象覆盖返回的{getResult2()}valresult=result1.await()+result2.await()Log.e(TAG,"result=$result")}}privatesuspendfungetResult1():Int{delay(3000)return1}privatesuspendfungetResult2():Int{delay(4000)return2}async不会阻塞线程，也就是说getResult1和getResult2是同时执行的，所以得到结果的时间是4s而不是7s。三、协程异常1、由于协程取消，协程内部的suspend方法抛出CancellationException2、常规异常。此类异常启动有两种异常传播机制：自动将异常抛给父协程会导致父协程异步退出：将异常暴露给用户（通过捕获deffer.await()抛出的异常）示例解释funmain()=runBlocking{valjob=GlobalScope.launch{//rootcoroutinewithlaunchprintln("Throwingexceptionfromlaunch")throwIndexOutOfBoundsException()//我们会在控制台打印Thread.defaultUncaughtExceptionHandler}job.join()println("Joinedfailedjob")valdeferred=GlobalScope.async{//rootcoroutinewithasyncprintln("Throwingexceptionfromasync")throwArithmeticException()//什么都不打印，依赖用户调用等}try{deferred.await()println("Unreached")}catch(e:ArithmeticException){println("CaughtArithmeticException")}}结果ThrowingexceptionfromlaunchExceptioninthread"DefaultDispatcher-worker-2@coroutine#2"java.lang.IndexOutOfBoundsExceptionJoinedfailedjobThrowingexceptionfromasyncCaughtArithmeticException总结：协程可以取消超时，可以合并挂起的函数。协程中运行环境的规范，即线程的切换，是协程最常用的功能。并发，而并发的典型场景就是多线程。协程设计的初衷是为了解决并发问题，更容易实现协同多任务。如果简单理解Kotlin协程，就是封装好的线程池，也可以理解为线程框架。本文转载自微信公众号“Android开发与编程”，可通过以下二维码关注。转载本文请联系Android开发编程账号。
