什么是協(xié)程序仙？

官方描述：協(xié)程通過(guò)將復(fù)雜性放入庫(kù)來(lái)簡(jiǎn)化異步編程唉工。程序的邏輯可以在協(xié)程中順序地表達(dá)做入，而底層庫(kù)會(huì)為我們解決其異步性草描。該庫(kù)可以將用戶代碼的相關(guān)部分包裝為回調(diào)船惨、訂閱相關(guān)事件胸囱、在不同線程（甚至不同機(jī)器）上調(diào)度執(zhí)行茉盏，而代碼則保持如同順序執(zhí)行一樣簡(jiǎn)單儡循。

協(xié)程就像非常輕量級(jí)的線程混滔。線程是由系統(tǒng)調(diào)度的洒疚，線程切換或線程阻塞的開(kāi)銷都比較大歹颓。而協(xié)程依賴于線程，但是協(xié)程掛起時(shí)不需要阻塞線程油湖，幾乎是無(wú)代價(jià)的巍扛，協(xié)程是由開(kāi)發(fā)者控制的。所以協(xié)程也像用戶態(tài)的線程乏德，非常輕量級(jí)撤奸，一個(gè)線程中可以創(chuàng)建任意個(gè)協(xié)程。

協(xié)程很重要的一點(diǎn)就是當(dāng)它掛起的時(shí)候鹅经，它不會(huì)阻塞其他線程寂呛。協(xié)程底層庫(kù)也是異步處理阻塞任務(wù)，但是這些復(fù)雜的操作被底層庫(kù)封裝起來(lái)瘾晃，協(xié)程代碼的程序流是順序的贷痪，不再需要一堆的回調(diào)函數(shù)，就像同步代碼一樣蹦误，也便于理解劫拢、調(diào)試和開(kāi)發(fā)。它是可控的强胰，線程的執(zhí)行和結(jié)束是由操作系統(tǒng)調(diào)度的舱沧，而協(xié)程可以手動(dòng)控制它的執(zhí)行和結(jié)束。

kotlin協(xié)程使用

首先需要添加依賴：

implementation "org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-core:1.1.1"

1.runBlocking:T

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {

????super.onCreate(savedInstanceState)

????setContentView(R.layout.activity_main)

????Log.e(TAG, "主線程id：${mainLooper.thread.id}")

????test() Log.e(TAG, "協(xié)程執(zhí)行結(jié)束")

}

private fun test() = runBlocking {

????repeat(8) {

????Log.e(TAG, "協(xié)程執(zhí)行$it 線程id：${Thread.currentThread().id}")

????delay(1000) }

}

runBlocking啟動(dòng)的協(xié)程任務(wù)會(huì)阻斷當(dāng)前線程偶洋，直到該協(xié)程執(zhí)行結(jié)束熟吏。當(dāng)協(xié)程執(zhí)行結(jié)束之后，頁(yè)面才會(huì)被顯示出來(lái)玄窝。

2.launch:Job

這是最常用的用于啟動(dòng)協(xié)程的方式牵寺，它最終返回一個(gè)Job類型的對(duì)象，這個(gè)Job類型的對(duì)象實(shí)際上是一個(gè)接口恩脂，它包涵了許多我們常用的方法帽氓。下面先看一下簡(jiǎn)單的使用：

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {

????super.onCreate(savedInstanceState)

????setContentView(R.layout.activity_main)

????Log.e(TAG, "主線程id：${mainLooper.thread.id}")

????val job = GlobalScope.launch {

????delay(6000)

????Log.e(TAG, "協(xié)程執(zhí)行結(jié)束 -- 線程id：${Thread.currentThread().id}")

}

????Log.e(TAG, "主線程執(zhí)行結(jié)束")}

????//Job中的方法

????job.isActive

????job.isCancelled

????job.isCompleted

????job.cancel()

????jon.join()

從執(zhí)行結(jié)果看出，launch不會(huì)阻斷主線程俩块。

我們看一下launch方法的定義：

從方法定義中可以看出黎休，launch() 是CoroutineScope的一個(gè)擴(kuò)展函數(shù)，CoroutineScope簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是協(xié)程的作用范圍玉凯。launch方法有三個(gè)參數(shù)：1.協(xié)程下上文势腮；2.協(xié)程啟動(dòng)模式；3.協(xié)程體：block是一個(gè)帶接收者的函數(shù)字面量漫仆，接收者是CoroutineScope作者：慕涵盛華鏈接：http://www.reibang.com/p/6e6835573a9c來(lái)源：簡(jiǎn)書(shū)著作權(quán)歸作者所有嫉鲸。商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系作者獲得授權(quán)，非商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處歹啼。

1.協(xié)程下上文

上下文可以有很多作用玄渗，包括攜帶參數(shù)座菠，攔截協(xié)程執(zhí)行等等，多數(shù)情況下我們不需要自己去實(shí)現(xiàn)上下文藤树，只需要使用現(xiàn)成的就好浴滴。上下文有一個(gè)重要的作用就是線程切換，Kotlin協(xié)程使用調(diào)度器來(lái)確定哪些線程用于協(xié)程執(zhí)行岁钓，Kotlin提供了調(diào)度器給我們使用：

Dispatchers.Main：使用這個(gè)調(diào)度器在 Android 主線程上運(yùn)行一個(gè)協(xié)程升略。可以用來(lái)更新UI 屡限。在UI線程中執(zhí)行

Dispatchers.IO：這個(gè)調(diào)度器被優(yōu)化在主線程之外執(zhí)行磁盤(pán)或網(wǎng)絡(luò) I/O品嚣。在線程池中執(zhí)行

Dispatchers.Default：這個(gè)調(diào)度器經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可以在主線程之外執(zhí)行 cpu 密集型的工作钧大。例如對(duì)列表進(jìn)行排序和解析 JSON翰撑。在線程池中執(zhí)行。

Dispatchers.Unconfined：在調(diào)用的線程直接執(zhí)行啊央。

調(diào)度器實(shí)現(xiàn)了CoroutineContext接口眶诈。

2.啟動(dòng)模式

在Kotlin協(xié)程當(dāng)中，啟動(dòng)模式定義在一個(gè)枚舉類中：

一共定義了4種啟動(dòng)模式瓜饥，下表是含義介紹：

啟動(dòng)模式作用

DEFAULT? ? ????????????????????????????默認(rèn)的模式逝撬，立即執(zhí)行協(xié)程體

LAZY? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?只有在需要的情況下運(yùn)行

ATOMIC? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?立即執(zhí)行協(xié)程體，但在開(kāi)始運(yùn)行之前無(wú)法取消

UNDISPATCHED? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?立即在當(dāng)前線程執(zhí)行協(xié)程體乓土，直到第一個(gè) suspend 調(diào)用

2.協(xié)程體

協(xié)程體是一個(gè)用suspend關(guān)鍵字修飾的一個(gè)無(wú)參宪潮，無(wú)返回值的函數(shù)類型。被suspend修飾的函數(shù)稱為掛起函數(shù),與之對(duì)應(yīng)的是關(guān)鍵字resume（恢復(fù)）趣苏，注意：掛起函數(shù)只能在協(xié)程中和其他掛起函數(shù)中調(diào)用坎炼，不能在其他地方使用。

suspend函數(shù)會(huì)將整個(gè)協(xié)程掛起拦键，而不僅僅是這個(gè)suspend函數(shù)，也就是說(shuō)一個(gè)協(xié)程中有多個(gè)掛起函數(shù)時(shí)檩淋，它們是順序執(zhí)行的芬为。看下面的代碼示例：

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?){

????super.onCreate(savedInstanceState)

????setContentView(R.layout.activity_main)

????GlobalScope.launch {

????????val token = getToken()

????????val userInfo = getUserInfo(token)

????????setUserInfo(userInfo)

????}

????repeat(8){

????????Log.e(TAG,"主線程執(zhí)行$it")

????}

}

private fun setUserInfo(userInfo: String) {

????Log.e(TAG, userInfo)

}

private suspend fun getToken(): String {

????delay(2000) return "token"

}

private suspend fun getUserInfo(token: String): String {

????delay(2000) return "$token - userInfo"

}

getToken方法將協(xié)程掛起蟀悦，協(xié)程中其后面的代碼永遠(yuǎn)不會(huì)執(zhí)行媚朦，只有等到getToken掛起結(jié)束恢復(fù)后才會(huì)執(zhí)行。同時(shí)協(xié)程掛起后不會(huì)阻塞其他線程的執(zhí)行日戈。

3.async

async跟launch的用法基本一樣询张，區(qū)別在于：async的返回值是Deferred，將最后一個(gè)封裝成了該對(duì)象浙炼。async可以支持并發(fā)份氧，此時(shí)一般都跟await一起使用唯袄，看下面的例子。

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {

????super.onCreate(savedInstanceState)

????setContentView(R.layout.activity_main)

????GlobalScope.launch {

????????????val result1 = GlobalScope.async {

????????????????getResult1()

????????????}

????????????val result2 = GlobalScope.async {

????????????????getResult2()

????????????}

????????val result = result1.await() + result2.await()

????????Log.e(TAG,"result = $result")

????}

}

private suspend fun getResult1(): Int {

????delay(3000) return 1

}

private suspend fun getResult2(): Int {

????delay(4000) return 2

}

async是不阻塞線程的,也就是說(shuō)getResult1和getResult2是同時(shí)進(jìn)行的蜗帜，所以獲取到result的時(shí)間是4s恋拷，而不是7s。

應(yīng)用

項(xiàng)目中的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求框架大部分都是基于RxJava + Retrofit + Okhttp封裝的厅缺，RxJava可是很好的實(shí)現(xiàn)線程之間的切換蔬顾，如果只是網(wǎng)絡(luò)框架中用到了RxJava，那就是“大材小用”了湘捎，畢竟RxJava的功能還是很強(qiáng)大的诀豁。Retrofit從2.6.0開(kāi)始已經(jīng)支持協(xié)程了：可以定義成一個(gè)掛起函數(shù)。

interface Api {

????@POST("user/login")

????suspend fun login(): Call<User>

}

下面的例子是使用協(xié)程來(lái)代替RxJava實(shí)現(xiàn)線程切換窥妇。

1.首先定義一個(gè)請(qǐng)求相關(guān)的支持DSL語(yǔ)法的接收者舷胜。

class RetrofitCoroutineDSL<T> {

????var api: (Call<Result<T>>)? = null

????internal var onSuccess: ((T) -> Unit)? = null

????private set

????internal var onFail: ((msg: String, errorCode: Int) -> Unit)? = null

????private set

????internal var onComplete: (() -> Unit)? = null

????private set

????/**

????* 獲取數(shù)據(jù)成功

????*@param block (T) -> Unit

????*/

????fun onSuccess(block: (T) -> Unit) {

????????this.onSuccess = block

????}

????/**

????* 獲取數(shù)據(jù)失敗

????* @param block (msg: String, errorCode: Int) -> Unit

????*/

????fun onFail(block: (msg: String, errorCode: Int) -> Unit) {

????this.onFail = block

????}

????/**

????* 訪問(wèn)完成

????* @param block () -> Unit

????*/

????fun onComplete(block: () -> Unit) {

????this.onComplete = block

????}

????internal fun clean() {

????????onSuccess = null

????????onComplete = null

????????onFail = null

? ? ?}

}

2.然后給協(xié)程定義一個(gè)擴(kuò)展方法，用于Retrofit網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求秩伞。

fun <T> CoroutineScope.retrofit(dsl: RetrofitCoroutineDSL<T>.() -> Unit) {

? ? ? ? ? ? ?//在主線程中開(kāi)啟協(xié)程

? ? ? ? ? ? ?this.launch(Dispatchers.Main) {

? ? ? ? ? ? ?val coroutine = RetrofitCoroutineDSL<T>().apply(dsl) coroutine.api?.let {

? ? ? ? ? ?????call ->

? ? ? ? ? ? ? //async 并發(fā)執(zhí)行 在IO線程中

? ? ? ? ? ? ?val deferred = async(Dispatchers.IO) {

????????????????try {

????????????????????call.execute()

????????????????????//已經(jīng)在io線程中了逞带，所以調(diào)用Retrofit的同步方法

????????????????} catch (e: ConnectException) {

????????????????????coroutine.onFail?.invoke("網(wǎng)絡(luò)連接出錯(cuò)", -1) null

????????????????} catch (e: IOException) {

????????????????????coroutine.onFail?.invoke("未知網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤", -1) null

????????????????}

????????????}

????//當(dāng)協(xié)程取消的時(shí)候，取消網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求

????????deferred.invokeOnCompletion {

????????????if (deferred.isCancelled) {

????????????????call.cancel() coroutine.clean()

????????????}

????????}

????????//await 等待異步執(zhí)行的結(jié)果

????????val response = deferred.await()

????????if (response == null) {

????????????coroutine.onFail?.invoke("返回為空", -1)

????????} else {

????????????response.let {

????????if (response.isSuccessful) {

????????????//訪問(wèn)接口成功

????????????if (response.body()?.status == 1) {

????????????????????//判斷status 為1 表示獲取數(shù)據(jù)成功

????????????????????coroutine.onSuccess?.invoke(response.body()!!.data)

????????????} else {

????????????????????coroutine.onFail?.invoke(response.body()?.msg ?: "返回?cái)?shù)據(jù)為空", response.code())

????????????}

????????}else {

????????????????coroutine.onFail?.invoke(response.errorBody().toString(), response.code())

????????}

????}

}

????????coroutine.onComplete?.invoke()

????????}

? ? ? ? ? ? }

}

在上面的代碼中纱新，比較難理解的是下面的代碼：

val coroutine = RetrofitCoroutineDSL<T>().apply(dsl)

dsl是帶接收者的函數(shù)字面量展氓，接收者是RetrofitCoroutineDSL，所有先創(chuàng)建一個(gè)接受者對(duì)象脸爱，然后將傳入的實(shí)參dsl賦值給該對(duì)象遇汞。還可以寫(xiě)成下面的樣子：

val coroutine = RetrofitCoroutineDsl<T>() coroutine.dsl()

上面的寫(xiě)法是直接調(diào)用函數(shù)字面量。為了方便里面簿废，把上述代碼翻譯成對(duì)應(yīng)的Java代碼：

RetrofitCoroutineDsl<T> coroutine = new RetrofitCoroutineDsl<T>(); dsl.invoke(coroutine);

調(diào)用函數(shù)dsl并傳入coroutine,其實(shí)就是把dsl賦值給coroutine空入。

3.最后一步，讓BaseActivity實(shí)現(xiàn)接口CoroutineScope族檬，這樣在頁(yè)面中的上下文就是協(xié)程下上文

open class BaseActivity : AppCompatActivity(), CoroutineScope {

????private lateinit var job: Job

????override val coroutineContext: CoroutineContext get() = Dispatchers.Main + job

????override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {

????????super.onCreate(savedInstanceState) job = Job()

????}

????override fun onDestroy() {

????????super.onDestroy()

????????// 關(guān)閉頁(yè)面后歪赢，結(jié)束所有協(xié)程任務(wù)

????????job.cancel()

????}

}

+是CoroutineContext中的運(yùn)算符重載，包含兩者的上下文：

在Activity中可以直接調(diào)用擴(kuò)展函數(shù)retrofit來(lái)調(diào)用網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求：

如果不需要處理訪問(wèn)失敗的情況单料，可以寫(xiě)成下面的樣子：

使用協(xié)程可以更好的控制任務(wù)的執(zhí)行埋凯，并且比線程更加的節(jié)省資源，更加的高效扫尖。結(jié)合DSL的代碼風(fēng)格白对，可以讓我們的程序更加直觀易懂、簡(jiǎn)潔優(yōu)雅换怖。