Kotlin 的协程是一种用于简化异步编程的强大工具。它们可以帮助你编写简洁且可读性强的代码，而不必陷入回调地狱。协程的核心概念包括挂起函数、作用域、上下文和调度器。下面我将结合具体案例来详细讲解这些概念。
1. 基本概念
- 协程：轻量级线程，可以在不阻塞线程的情况下执行异步代码。
- 挂起函数：使用
suspend 关键字标记的函数，可以在协程中调用，并且可以挂起协程的执行。
- 协程作用域：定义协程的生命周期，常用的有
GlobalScope、CoroutineScope。
- 调度器：定义协程在哪个线程或线程池中执行，常用的有
Dispatchers.Main、Dispatchers.IO、Dispatchers.Default。
2. 挂起函数
挂起函数是协程的核心，它们可以在不阻塞线程的情况下挂起协程的执行。下面是一个简单的挂起函数示例：
suspend fun fetchDataFromNetwork(): String {
delay(1000) // 模拟网络请求
return "Data from network"
}
delay 是一个挂起函数，它不会阻塞线程，而是挂起协程一段时间。
3. 使用协程的基本示例
import kotlinx.coroutines.*
fun main() = runBlocking {
launch {
val data = fetchDataFromNetwork()
println(data)
}
println("Fetching data...")
}
在这个示例中，runBlocking 创建了一个新的协程作用域并阻塞当前线程，直到其内部的协程完成。launch 启动了一个新的协程来执行 fetchDataFromNetwork。
4. 使用不同的调度器
调度器决定了协程在哪个线程或线程池中执行。以下是一些常用的调度器：
Dispatchers.Main：用于在 Android 的主线程中执行 UI 操作。Dispatchers.IO：用于执行 I/O 操作，例如网络请求或文件读写。Dispatchers.Default：用于执行 CPU 密集型任务。
fun main() = runBlocking {
launch(Dispatchers.IO) {
val data = fetchDataFromNetwork()
withContext(Dispatchers.Main) {
println("Data on Main Thread: $data")
}
}
println("Fetching data...")
}
在这个示例中，fetchDataFromNetwork 在 IO 线程中执行，而结果打印在主线程中。
5. 协程作用域
协程作用域控制协程的生命周期。GlobalScope 是一个全局作用域，适用于整个应用程序的生命周期，但不推荐在实际应用中使用，因为它不受任何生命周期的限制。CoroutineScope 是更常用的选择，通常与生命周期组件结合使用。
class MyActivity : AppCompatActivity(), CoroutineScope by MainScope() {
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
launch {
val data = fetchDataFromNetwork()
println(data)
}
}
override fun onDestroy() {
super.onDestroy()
cancel() // 取消所有在此作用域中的协程
}
}
在这个示例中，MyActivity 实现了 CoroutineScope，并在 onDestroy 中取消所有协程，以避免内存泄漏。
6. 异常处理
协程中的异常处理可以使用 try-catch 块，或者使用 CoroutineExceptionHandler。
fun main() = runBlocking {
val handler = CoroutineExceptionHandler { _, exception ->
println("Caught $exception")
}
launch(handler) {
throw RuntimeException("Test Exception")
}
}
在这个示例中，CoroutineExceptionHandler 捕获了协程中的异常。
7. 组合挂起函数
协程提供了多种方式来组合挂起函数，例如 async 和 await。
suspend fun fetchData1(): String {
delay(1000)
return "Data1"
}
suspend fun fetchData2(): String {
delay(1000)
return "Data2"
}
fun main() = runBlocking {
val data1 = async { fetchData1() }
val data2 = async { fetchData2() }
println("Combined Data: ${data1.await()} and ${data2.await()}")
}
在这个示例中，async 启动了并发的协程，await 用于获取结果。
通过这些示例，你可以看到 Kotlin 协程如何简化异步编程，使代码更易于理解和维护。协程的强大之处在于它们的灵活性和可组合性，适用于各种异步编程场景。