【譯】Koltin協程：First things first

原文：Coroutines: First things first
做者：Manuel Vivo
譯者：Luckykelan

這一系列的博客文章深刻討論了Kotlin協程中的取消和異常。爲了不浪費內存和電池壽命，協程的取消相當重要；正確的異常處理是得到良好用戶體驗的關鍵。做爲本系列其餘兩部分(第2部分：取消，第3部分：異常)的基礎，這篇博客定義一些協程的核心概念，如協程做用域、Job和協程上下文等。

協程做用域（CoroutineScope）

CoroutineScope 會跟蹤使用launch 或async 建立的任何協程(這些是CoroutineScope 上的擴展函數)，而且能夠在任什麼時候間點經過調用scope.cancel() 取消正在此上下文中進行的協程。
每當咱們想在咱們的APP中啓動並控制一個協程的生命週期時，都應該建立一個 CoroutineScope 對象，在Android平臺，已有KTX庫提供了某些具備生命週期的類的 CoroutineScope ，如 viewModelScope 和 lifecycleScope 。 在建立 CoroutineScope 時，它將一個 CoroutineContext 對象做爲構造參數，你可使用以下代碼建立新的協程做用域並使用它啓動一個協程：

// Job and Dispatcher組成一個新的CoroutineScope
// 咱們稍後進行討論
val scope = CoroutineScope(Job() + Dispatchers.Main)
val job = scope.launch {
    // new coroutine
}
複製代碼

Job

Job是協程的句柄，對於您經過 launch 或 async 啓動的每一個協程，它都會返回一個Job實例，該實例惟一地標識了此協程並管理其生命週期。正如上面的代碼，您還能夠將Job對象傳遞給 CoroutineScope 來保持對此協程生命週期的控制。

協程上下文（CoroutineContext）

CoroutineContext 是一組定義協程行爲的元素。它由：

• Job — 控制協程的生命週期。
• 協程調度器（ CoroutineDispatcher ）— 將協程分配到適當的線程。
• CoroutineName — 協程的名稱，對調試頗有幫助。
• CoroutineExceptionHandler — 處理未捕獲的異常，將在本系列的第3部分中介紹。

當咱們建立一個新的協程時，它的協程上下文都有什麼呢？咱們已經知道協程會返回一個新的Job 實例從而容許咱們控制它的生命週期，而其他的元素將今後協程的父元素（父協程或建立它的協程做用域）繼承[^譯者注]。
因爲協程做用域能夠建立協程，而且咱們能夠在協程中建立更多的協程，所以會造成一個隱式的任務層次結構，在下面的代碼中，除了使用協程做用域（ CoroutineScope ）建立一個新的協程外，還能夠看看如何在協程中建立更多的協程：

val scope = CoroutineScope(Job() + Dispatchers.Main)
val job = scope.launch {
    // CoroutineScope做爲父級的新協程
    val result = async {
        // 以協程做爲父級建立的新協程
    }.await()
}
複製代碼

這種層次結構的根一般爲最上層的協程做用域（ CoroutineScope ）。咱們能夠把該層次結構可視化以下：

協程在任務層次結構中執行。父級能夠是CoroutineScope或另外一個協程

譯者注：這種任務的層次結構就是Koltin協程引覺得傲的結構化併發 — 父協程能夠控制和限制子線程的生命週期，子協程會繼承父協程的協程上下文

Job的生命週期

Job 經歷如下一系列狀態：新建、活動、正在完成、已完成、正在取消和已取消狀態。雖然咱們沒法訪問狀態自己，但能夠訪問Job 的屬性: isActive 、isCancelled 和 isCompleted 。

若是協程處於活動狀態，則協程失敗或調用 job.cancel()方法將使Job處於取消狀態( isActive = false, iscancel = true )。一旦全部的子協程完成了他們的工做，協程將進入取消狀態而且 isCompleted = true 。

關於父級CoroutineContext的解釋

在協程的任務層次結構中，每一個協程都有一個父級，能夠是一個協程做用域，也能夠是另外一個協程。然而，協程繼承的父級協程上下文可能不一樣於父級自己的上下文，由於協程上下文是基於這個公式計算的

父級上下文 = 默認值 + 繼承的上下文 + 參數

• 某些元素具備默認值，如 Dispatchers.Default 是協程調度器（ CoroutineDispatcher ）的默認值，「coroutine」是 CoroutineName 的默認值。
• 協程會繼承建立它的協程做用域或協程的 CoroutineContext 。
• 在協程構建器中傳遞的參數會優先於繼承的 CoroutineContext 中的元素。

注意： CoroutineContext 可使用+運算符組合，因爲 CoroutineContext 是一組元素，所以會將加號右邊的元素覆蓋左側相同的元素以建立一個新的 CoroutineContext ，如 (Dispatchers.Main, 「name」) + (Dispatchers.IO) = (Dispatchers.IO, 「name」)

由scope建立的協程，在它的CoroutineContext中至少擁有這些元素，CoroutineName的值爲灰色緣由是它來自默認值

譯者注：根據CoroutineContext的源碼，CoroutineContext在內部使用鍵值對來維護元素，比較神奇的操做是，這些鍵值對的鍵對應着值類型的伴生對象，值爲這些類型的實例，因此同一類型的元素在同一個CoroutineContext中惟一。

如今咱們知道了一個新的協程的父級協程上下文是什麼，那麼它實際的協程上下文將是：

新協程的上下文 = 父級CoroutineContext + Job()

若是使用上圖的scope建立一個新協程，就像這樣：

val job = scope.launch（Dispatchers.IO）{ 
    //新協程
}
複製代碼

那麼這個新協程的協程上下文和父級協程上下文將是什麼呢？請參見下圖的答案！

父級上下文中的Job永遠也不會與新協程的上下文的Job是同一實例，由於新協程始終會返回一個新的Job實例

咱們看到父級上下文中有 Dispatchers.IO ，而不是聲明 scope 時咱們傳入的 Dispatchers.Main ，由於它被協程構建器 launch 的參數覆蓋了。另外，請注意父級上下文中的Job實例是scope對象的Job，而新協程的實際Job實例是被從新分配的(綠色)。
咱們將在本系列的第三部分看到，協程上下文中有一個叫 SupervisorJob 的 Job 實現， SupervisorJob 改變了 CoroutineScope 處理異常的方式。