Kotlin协程:一个轻量级的线程框架。

参考视频,凯哥的Kotlin协程视频入坑三连:概述挂起非阻塞式

如果没有特殊提及,文中所有“协程”均代表“Kotlin协程”,对其他语言并不适用

是什么 - 线程API

Kotlin协程是一套由Kotlin官方提供的线程API

就像Java的Executor和Android的AsyncTask一样,Kotlin的协程也就是对thread相关的api做了一套封装,让我们可以方便的写出并发操作。

方便在哪 - 非阻塞式挂起

  • 非阻塞式:

    你可以用看似同步的方式,写出异步的代码。或者说可以把运行在不同线程的代码,写到同一个代码块中,如下:

    launch(Dispatchers.Main){
        val user = api.getUser() //网络请求:后台线程
        nameTv.text = user.name //更新UI:主线程
    }
    

    上面的代码分别运行在两个线程,这在Java中是无法做到的,哪怕你使用RxJava也只能写成这样:

    api.getUser()
        .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
        .subscribe(user -> nameTv.text = user.name);
    

    如果想用单纯的Java来解决就只能老老实实的写回调了。

  • 挂起

    挂起的意思就是:自动切线程。也就是,它的线程在切出去之后,能够自动切回来。

    以上面的代码为例,上下两行代码一个在网络线程,一个在UI线程,你没有写任何处理语句【类似rx中的ObserverOn】,Kotlin协程自动从网络线程切到了UI线程

    当然,这也是Kotlin协程能写出”非阻塞式代码“的一个原因。

为什么

那么问题来了,协程如何知道你的代码什么时候切线程,又什么时候切回来。

suspend关键字

当Kotlin执行到带有suspend关键字的函数(即挂起函数)的时候,就会自动挂起(其实就是切个线程)。当挂起函数执行完毕之后,协程会自动的切回(resume)它原先的那个线程。

launch(Dispatchers.Main){
    val user = api.getUser() //执行完后自动切回到Dispatchers.Main线程
    nameTv.text = user.name //更新UI:主线程
}

suspend fun getUser(){
    withContext(Dispatchers.IO){
        //网络请求:后台线程
        ...
    }
}

这也就是为什么挂起函数只能在协程里(或另一个挂起函数里)被调用,否则,在其他地方调用的话Android studio会直接给你报错。

Eerror: Kotlin: Suspend functions are only allowed to be called from a coroutine or another suspend function

因为只有这样,Kotlin才知道你的函数执行完了之后,会返回到哪个线程。

suspend 只是提醒

当然,suspend只是起到了提醒的作用,其内部真正执行线程切换操作的是withContext函数,也称挂起函数

也可以不用withContext,kotlin还有很多自带的挂起函数,他们都能挂起一个函数。如果你想写一个函数自己来实现挂起,那么你得在你的函数内部至少包裹一个Kotlin自带的挂起函数才可以。

所以,重点是,suspend只是一个提醒,并不能实现挂起。它是函数创建者函数调用者的提醒,其目的是为了告诉调用者:我这是一个耗时函数,这个函数以挂起的方式被放在了后台运行,所以,请在协程里调用。

怎么用

什么时候用

一句话:当你执行的操作耗时的时候用。

比如:IO操作、网络操作、CPU大量计算、图片模糊、图片美化等操作,都可以加上suspend关键字提醒调用者,这是个耗时操作,应该放在协程里。

怎么用

很简单,就像上面代码展示的那样。加上suspend关键字后,里面用上withContext即可。

而withContext只是众多挂起函数中的一个,还有其他的挂起函数。比如repeat(重复),delay(延时)等等。具体可见官网

Kotlin协程真的比线程高效么

Kotlin的官方为了证明协程很轻,给了个栗子:

repeat(100_000) {
    launch {
        delay(1000L)
        print(".")
    }
}

它启动了 10 万个协程,并且在 5 秒钟后,每个协程都输出一个点。

并说明如果你用thread来实现,你的代码很可能会因内存不足而崩溃。

对比示例:崩溃

repeat(100_000) { // 启动大量的协程
    thread {
        Thread.sleep(5000L)
        print(".")
    }
}

有理有据,令人信服。


但其实Kotlin官方在这里偷换了概念,协程是一套基于thread的上层API,如果真要对比的话,也应该和Java中的Executor来对比:

val executor = Executors.newCachedThreadPool()
val task = Runnable {
    Thread.sleep(1000L)
    print(".")
}
repeat(100_100){
    executor.execute(task)
}

并且这里的delay()Thread.sleep()比较,依然会出现协程的效率更高的情况,Kotlin中的delay操作对应Executor里的代码应该是Executors.newSingleThreadScheduledExecutor,所以应该这样对比:

val executor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor()
val task = Runnable {
    print(".")
}
repeat(100_100){
    executor.schedule(task,1,TimeUnit.SECONDS)
}

这样一来,用不用协程就完全没有区别了。

所以结论是,Kotlin协程依然只是一套上层的API框架,Kotlin协程的性能不可能超过正确使用Jav线程的,并没有网上谣传的那么神奇。

但是它确实让我们coding更加简洁优雅了。

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