Kotlin 的Coroutine
前面说过传统web框架Tomcat采用的多线程方式,当请求接入服务器时,Tomcat会为每个请求链接分配一个线程。当请求不是很多的时候,系统不会出现问题,请求数目超过最大分配线程数,这个时候会有多个线程阻塞住,会出现一些问题。
多线程在执行的时候,知识看上去是同时执行,因为线程执行是通过cpu来进行调度的,cpu通过在每个线程之间来回切换,使其看上去是同时执行的一样。其实cpu在某个时间片内只能执行一个线程,当这个线程执行一会它就会去执行其他线程。当cpu从一个线程切换到另一个线程时候会执行如下操作:
- 保存当前执行线程的执行上下文
- 载入另一个线程的执行上下文
协程是一个无优先级的调度组件,允许子程序在特定地方挂起恢复。
线程包含于进程,协程包含于线程。
只要内存够用,一个线程中可以有任意多个协程,但某一时刻只能由一个协程运行,多个协程该线程分配到的计算机资源。
fun main(args: Array<String>) {
GlobalScope.launch { // 在后台启动一个协程
delay(1000L) // 延迟一秒(非阻塞)
println("World!") // 延迟之后输出
}
println("Hello,") // 协程被延迟了一秒,但是主线程继续执行
Thread.sleep(2000L) // 为了使JVM保活,阻塞主线程2秒钟(这段代码删掉会出现什么情况???)
}
launch 构造了一个协程,该协程内部调用了delay方法,该方法会挂起协程,但是不会阻塞线程,所以在协程推迟1s的时间,线程中的“Hello”会先输出,然后“World!”才会输出
协程的切换可以通过程序自己控制,是工作在线程之上的,不需要操作系统调度,理论上降低了开销。
1. launch 与 runBlocking
上面的例子只是为了说明线程和协程理论的相似处,存在不合理的地方。我们既使用了delay方法,又使用了sleep方法。
- delay 只能在协程中使用,用于挂起协程,不会阻塞线程。
- sleep 用来阻塞线程
fun main(args: Array<String>) = runBlocking{
launch { // 在后台启动一个协程
delay(1000L) // 延迟一秒(非阻塞)
println("World!") // 延迟之后输出
}
println("Hello,") // 协程被延迟了一秒,但是主线程继续执行
Thread.sleep(2000L) // 为了使JVM保活,阻塞主线程2秒钟(这段代码删掉会出现什么情况???)
}
这个例子和上面的基本没有变化,结果也一样,我们看到两个函数
launch和runBlocking 这两个函数都会启动一个协程,不同的是runBlocking启动一个主协程,launch启动的协程能在runBlocking中运行(反过来不行)。runBlocking 方法仍旧会阻塞当前执行的线程。
2. 协程的生命周期与join
delay和sleep都是延迟执行,目的都是保活程序。
但是我们执行IO操作的时候并不知道操作执行多久,没法设定一个时间让程序保活,为了让协程执行完毕前一直保活,我们可以使用join
fun main(args: Array<String>) = runBlocking {
val job = launch {
search()
}
println("Hello,")
job.join()
}
suspend fun search() {
delay(1000L)
println("World!")
}
出现了一个新的关键词suspend。用suspend的方法,和其他方法没有大的区别,不同的是suspend方法内部还可以调用其他suspend修饰的方法,只能在协程内部或其他suspend方法中执行,普通方法则不行。delay就是一个suspend修饰的方法。
fun main(args: Array<String>) = runBlocking<Unit> {
val one = searchItemlOne()
val two = searchItemTwo()
println("The items is ${one} and ${two}")
}
fun main(args: Array<String>) = runBlocking<Unit> {
val one = async { searchItemlOne() }
val two = async { searchItemTwo() }
println("The items is ${one.await()} and ${two.await()}")
}
再看下上面的例子,执行结果是一样的,第一个在协程内部执行是顺序的,类似java中的同步,限执行searchItemlOne在执行searchItemTwo。为了让两个方法并行执行,使用Kotlin中的async与await。async类似前面的launch都是创建了一个子协程,不同的是async有返回值,返回Deferred对象。
Deferred 是一个非阻塞可以取消的future,是一个带有结果的job
launch 也会返回一个job对象,但是没有返回值
我们还用到了await,future是非阻塞,意思将来会有一个结果返回。await可以等待这个值查询到后,将它获取出来。
fun main() = runBlocking{
val time = measureTimeMillis {
val one = searchItemlOne()
val two = searchItemTwo()
println("The items is ${one} and ${two}")
}
println("Cost time is ${time} ms")
}
The items is item-one and item-two
Cost time is 2034 ms
再看并行
fun main(args: Array<String>) = runBlocking{
val time = measureTimeMillis {
val one = async { searchItemlOne() }
val two = async { searchItemTwo() }
println("The items is ${one.await()} and ${two.await()}")
}
println("Cost time is ${time} ms")
}
The items is item-one and item-two
Cost time is 1170 ms
从理论代码看不出差别,但是从时间打印来看,并行效果就明显了。