协程基础一

是什么

官方解释:协程是轻量级的线程,基于线程池API

通俗的来说:就是官方提供的线程框架

线程主要用于做耗时操作,所以协程也是用来处理耗时任务。实现顺序编写异步代码,自动进行线程切换

优点

  • 方便,借助kotlin的语言优势,用同步的方式写出异步的代码
  • 将不同线程的代码写在同一个代码块里
  • 消除了回调地狱
  • 并发操作更容易,提高了性能

怎么用

启动协程

println("start---->${Thread.currentThread().name}")
GlobalScope.launch(Dispatchers.IO){
    Thread.sleep(2000)
    println("GlobalScope---->${Thread.currentThread().name}")
}
println("GlobalScope end---->${Thread.currentThread().name}")
Thread.sleep(4000)

打印结果

start---->main
GlobalScope end---->main
GlobalScope---->DefaultDispatcher-worker-1

上面的代码中可以分为三部分,分别是 GlobalScope、Dispatcher 和 launch,他们分别对应着协程的作用域、调度器和协程构建器

协程作用域

是协程范围,指的是协程内的代码运行的时间周期范围,如果超出了指定的协程范围,协程会被取消执行。

协程的作用域有三种,他们分别是:

  • runBlocking:顶层函数,它和 coroutineScope 不一样,它会阻塞当前线程来等待,所以这个方法在业务中并不适用 。
  • GlobalScope:指的是与应用进程相同的协程范围,也就是在进程没有结束之前协程内的代码都可以运行,且不能取消,所以仍不适用于业务开发。
  • 自定义作用域:自定义协程的作用域,不会造成内存泄漏。
    显然,我们不能在 Activity 中调用 GlobalScope,这样可能会造成内存泄漏,看一下如何自定义作用域,具体的步骤我在注释中已给出:
class MainActivity : AppCompatActivity() {
    // 1. 创建一个 MainScope
    val scope = MainScope()

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        
        // 2. 启动协程
        scope.launch(Dispatchers.Unconfined) {
            val one = getResult(20)
            val two = getResult(40)
            mNumTv.text = (one + two).toString()
        }
    }

    // 3. 销毁的时候释放
    override fun onDestroy() {
        super.onDestroy()

        scope.cancel()
    }

    private suspend fun getResult(num: Int): Int {
        delay(5000)
        return num * num
    }
}

调度器

调度器的作用是将协程限制在特定的线程执行。主要的调度器类型有:

Dispatchers.Main:指定执行的线程是主线程,如上面的代码。

Dispatchers.IO:指定执行的线程是 IO 线程。

Dispatchers.Default:默认的调度器,适合执行 CPU 密集性的任务。

Dispatchers.Unconfined:非限制的调度器,指定的线程可能会随着挂起的函数的发生变化。

协程挂起

在开启协程中,运行到挂起函数,会阻塞当前协程并挂起,当挂起函数执行完成后,会自动唤醒挂起的协程,继续执行协程


guaqi.png

launch

launch 的作用从它的名称就可以看的出来,启动一个新的协程,它返回的是一个 Job对象,我们可以调用 Job#cancel() 取消这个协程。

除了 launch,还有一个方法跟它很像,就是 async,

用async方法包裹了suspend方法来执行并发请求,并发结果都返回之后,切换到主线程,接着再用await方法来获取并发请求结果。

它的作用是创建一个协程,之后返回一个 Deferred<T>对象,我们可以调用 Deferred#await()去获取返回的值,有点类似于 Java 中的 Future,稍微改一下上面的代码:

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    // 1. 创建一个 MainScope
    val scope = MainScope()

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        // 2. 启动协程
        scope.launch(Dispatchers.Unconfined) {
            //并发执行 相当于两个线程同时执行
            val one = async { getResult(20) }
            val two = async { getResult(40) }
            //等带全部执行完成才有返回值
            mNumTv.text = (one.await() + two.await()).toString()
        }
    }

    // 3. 销毁的时候释放
    override fun onDestroy() {
        super.onDestroy()
        scope.cancel()
    }

    private suspend fun getResult(num: Int): Int {
        delay(5000)
        return num * num
    }
}

与修改前的代码相比,async 能够并发执行任务,执行任务的时间也因此缩短了一半。

除了上述的并发执行任务,async 还可以对它的 start 入参设置成懒加载

val one = async(start = CoroutineStart.LAZY) { getResult(20) }

这样系统就可以在调用它的时候再为它分配资源了。

suspend

suspend关键字只起到了标志这个函数是一个耗时操作,必须放在协程中执行的作用,而withContext方法则进行了线程的切换工作。

协程中的代码自动地切换到其他线程之后又自动地切换回了主线程!顺序编写保证了逻辑上的直观性,协程的自动线程切换又保证了代码的非阻塞性。挂起函数必须在协程或者其他挂起函数中被调用,也就是挂起函数必须直接或者间接地在协程中执行

那为什么协程中的代码没有在主线程中执行呢?而且执行完毕为什么还会自动地切回主线程呢?

协程的挂起可以理解为协程中的代码离开协程所在线程的过程,协程的恢复可以理解为协程中的代码重新进入协程所在线程的过程。协程就是通过的这个挂起恢复机制进行线程的切换。

那我们什么时候需要使用挂起函数呢?

常见的场景有:

耗时操作:使用 withContext 切换到指定的 IO
线程去进行网络或者数据库请求。

等待操作:使用delay方法去等待某个事件。

withContext 的代码:

private suspend fun getResult(num: Int): Int {
    return withContext(Dispatchers.IO) {
        num * num
    }
}

delay操作

private suspend fun getResult(num: Int): Int {
    delay(5000)
    return num * num
}

结合 Android Jetpack

ViewModelScope,为应用中的每个 ViewModel 定义了 ViewModelScope。如果 ViewModel 已清除,则在此范围内启动的协程都会自动取消。

LifecycleScope,为每个 Lifecycle 对象定义了 LifecycleScope。在此范围内启动的协程会在 Lifecycle 被销毁时取消。

在介绍自定义协程作用域的时候,我们需要主动在 Activity 或者 Fragment 中的 onDestroy 方法中调用 job.cancel(),忘记处理可能是程序员经常会犯的错误,如何避免呢?

lifecycleScope.launch {
    // 代表当前生命周期处于 Resumed 的时候才会执行(选择性使用)
    whenResumed { 
        // ... 具体的协程代码
    }
}

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