Kotlin1.3 協程Api詳解:CoroutineScope， CoroutineContext

本篇文章解析Kotlin協程的CoroutineScope， CoroutineContext及其繼承類， 旨在探討並理解kotlin的協程使用，以及對各個協程api細節整理。

關於協程跨平臺的實現以及跨平臺使用介紹，歡迎去個人博客:編譯以後--Kotlin 跨平臺協程看看，或者去看看官方的視頻&ppt，這也是我本篇文章的基礎:

• Presentations and videos:
  • Introduction to Coroutines (Roman Elizarov at KotlinConf 2017, slides)
  • Deep dive into Coroutines (Roman Elizarov at KotlinConf 2017, slides)
  • Kotlin Coroutines in Practice (Roman Elizarov at KotlinConf 2018, slides)

這篇文章好久前就已經打好了草稿，可是因爲最近忙沒有時間寫，再加上最近都沒有在寫Kotlin。今天仔細又讀了一些文檔、源碼，爲了整理一下本身的思路，將本身的我的理解寫在這裏。

本文的前提是讀者瞭解協程基本使用，見官方中文文檔

注：Kotlin版本迭代突飛猛進，本篇文章不免過期或有疏漏，請讀者注意。

CoroutineScope

什麼是CoroutineScope? CoroutineScope能夠理解爲協程的做用域，能夠管理其域內的全部協程。一個CoroutineScope能夠有許多的子scope。

建立子scope的方式有許多種，常見的有：

• 使用lauch, async 等builder建立一個新的子協程。協程(AbstractCoroutine)繼承了 CoroutineScope，從父scope中繼承了協程上下文(見下文CoroutineContext) 以及Job（見下文）
• 使用coroutineScope Api建立新scope: public suspend fun <R> coroutineScope(block: suspend CoroutineScope.() -> R): R 這個api主要用於方便地建立一個子域，而且管理域中的全部子協程。注意這個方法只有在全部 block中建立的子協程所有執行完畢後，纔會退出。以下示例：

  // print輸出的結果順序將會是 1， 2， 3， 4
        coroutineScope {
            delay(1000)
            println("1")
            launch { 
                delay(6000) 
                println("3")
            }
            println("2")
            return@coroutineScope
        }
        println("4")
  複製代碼

  與之相似的還有supervisorScope,區別是supervisorScope 在子協程失敗時不影響其餘子協程，而coroutineScope是將異常拋出。
• 繼承CoroutineScope.這也是比較推薦的作法，用於處理具備生命週期的對象。

class SomethingWithLifecycle : CoroutineScope {

       // 建立一個Job,並用這個job來管理你的SomethingWithLifecycle的全部子協程
       private val job = Job()
       override val coroutineContext: CoroutineContext
            get() = Dispatchers.Main + job

       // 當生命週期銷燬時，結束全部子協程
       fun close() { job.cancel() }
}
複製代碼

CoroutineContext

這裏我將CoroutineContext翻譯爲協程上下文。 我也找不到更好的詞去翻譯它。協程上下文包含當前協程scope的信息， 好比的Job, ContinuationInterceptor, CoroutineName 和CoroutineId。在CoroutineContext中，是用map來存這些信息的， map的鍵是這些類的伴生對象，值是這些類的一個實例。 這個設計也是蠻騷的， 致使你能夠這樣子取得context的信息:

val job = context[Job]
val continuationInterceptor = context[ContinuationInterceptor]
複製代碼

每個信息(Element)的繼承關係大概是這樣的， 我拿Job來舉例：

Job.Key繼承了CoroutineContext.Key, Job 繼承了CoroutineContext.Element，而CoroutineContext.Element繼承了 CoroutineContext。

name 和 id都可有可無，咱們仔細講講Job和ContinuationInterceptor。

Job

如上文提到的，Job繼承了CoroutineContext.Element， 他是協程上下文的一部分。 Job有兩個重要的子類實現:JobSupport，提供Job 的父子關係管理， 和AbstractCoroutine，即協程。

Job對象持有全部的子job實例，能夠取消全部子job的運行。Job的join方法會等待本身以及全部子job的執行， 因此Job給予了CoroutineScope一個管理本身全部子協程的能力。

JobSupport

JobSupport這邊的api已經被標記爲廢棄了，未來可能會有變更。其實這邊api設計我感受有點看不懂，十分地confusing。之後看看有沒有變化吧，這部分主要是提供一個 工廠方法 Job()，能夠爲你的組件提供一個初始的context， 一個JobImpl的實例。JobSupport同時是AbstractCoroutine的父類。

AbstractCoroutine

講講Job最重要的子類: AbstractCoroutine。這個類就能夠直接理解爲是一個協程對象了，他繼承了CoroutineScope， Job， Continuation， JobSupport。

常見地， 使用launch 或者async方法都會實例化出一個AbstractCoroutine 的協程對象，而這個協程對象由於繼承了CoroutineScope，因此擁有一個協程上下文。 一個協程的協程上下文的Job值就是他自己，即：

val j = launch { delay(6000) }
            // True!
            println(j[Job] == j)
複製代碼

而關於Continuation，是kotlin內部用來跳轉恢復協程用的。這個東西對外部暴露的東西很少，咱們須要瞭解的有:

• suspendCoroutine, 掛起當前協程，利用Continuation繼續協程的執行，經常使用於與其餘平臺阻塞方法兼容，這是1.1的api，很少作介紹
• SequenceBuilderIterator，這個就是kotlin協程的生成器了，詳見官方文檔

ContinuationInterceptor

這個接口主要是由各類dispather實現。 見官方文檔 肚子好餓，不詳細介紹了，後面特別補上一篇文章細說dispatcher在各個平臺的表現吧， 敬請期待。

The end

最後推薦個神仙倉庫吧， kotlin的各類提案, 在這裏面能夠看到各類kotlin特性設計的方案。好比協程的:

github.com/Kotlin/KEEP…

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