Kotlin coroutines cheat sheet

時間 2019-11-08

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Coroutines

CoroutineScope

協程做用域，任何協程都必須運行在 CoroutineScope 中。html

GlobalScope：全局做用域，非結構化併發，持有 EmptyCoroutineContext。
runBlocking：全局做用域，通常用於 main() 或測試中，會阻塞當前線程。
coroutineScope：局部做用域，結構化併發，當全部子協程執行完畢纔會返回，而且等待過程當中不會阻塞當前線程；其中一個子協程發生異常，全部其餘子協程都會取消。
supervisorScope：局部做用域，結構化併發，當全部子協程執行完畢纔會返回，而且等待過程當中不會阻塞當前線程；其中一個子協程發生異常，不會影響其它子協程。
viewModelScope：Android ktx 提供的用於 ViewModel 中啓動協程的做用域，結構化併發，會在 ViewModel#clear() 中自動取消。
CoroutineScope：能夠本身實現該接口，實現自定義做用域。內部有個 CoroutineContext 屬性。

Coroutine builders

launch：建立一個不會阻塞當前線程的新協程，並返回給該協程一個 Job 引用。
runBlocking：建立一個新協程，該協程執行完畢前會阻塞當前線程，並返回協程執行結果。
async：建立一個不會阻塞當前線程的新協程，並返回協程執行結果類型的 Deferred 對象。
withContext：改變當前協程的 CoroutineContext，通常配合 Dispatchers 使用。

Coroutine context

協程運行的上下文，以鍵值對的方式存儲各類不一樣元素。git

EmptyCoroutineContext：空實現，不會改變協程的行爲，相似空 Map。
CoroutineName：爲了便於調試可設置協程名稱。
Job：協程的生命週期，可用於取消協程。協程與其子協程經過 Job 聯繫在一塊兒，它會等待全部子協程都執行完畢，並在其中一個發生異常時取消全部的子協程（想要各個子協程不相互影響可使用 SupervisorJob）。取消父協程的 Job 會取消該父協程的全部子協程 Job；其中一個子協程執行失敗或拋出 CancellationException 也會致使父協程被取消。
CoroutineExceptionHandler：處理協程內部未被捕獲的異常。
ContinuationInterceptor：協程恢復攔截器，主要在 dispatchers 中使用。

Coroutine dispatchers

協程調度器，有如下幾種實現：github

Dispatchers.Default：每次都切換到線程池的一個不一樣線程，通常用於 CPU 密集型任務。
Dispatchers.Main：平臺相關的主線程，默認不可用，須要在各自平臺實現。
Dispatchers.IO：用於執行一些阻塞的 IO 操做，如網絡請求、數據庫讀寫，文件操做等。
Dispatchers.Unconfined：老是使用第一個可用線程，具備不肯定性，性能最優。
newSingleThreadContext：實驗性，使用一個單線程建立新的協程上下文。
newFixedThreadPoolContext：實驗性，使用一個指定大小的線程池建立新的協程上下文。

Channels

通道，相似 BlockingQueue，提供非阻塞的 send() 和 receive，可實現生產者--消費者模型。能夠關閉通道。數據庫

扇出（Fan-out）：多個協程也許會接收相同的通道，在它們之間進行分佈式工做。
扇入（Fan-in）：多個協程能夠發送到同一個通道。

fun CoroutineScope.produceSquares(): ReceiveChannel<Int> = produce {
    for (x in 1..5) send(x * x)
}

val squares = produceSquares()
squares.consumeEach { println(it) } //1, 4, 9, 16, 25
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Sequence builder

val childNumbers = sequence {
  yield(1)
  print("AAA")
  yieldAll(listOf(2, 3))
}
childNumbers.forEach { print(it) } //1AAA23

val nums = childNumbers.joinToString() // AAA
print(nums) // 1, 2, 3
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Deal with shared state

共享的可變狀態與併發。安全

AtomicInteger：可以使用原子基本類型。線程安全的。
AtomicReference<V>：可以使用原子引用類型。線程安全的。
newSingleThreadContext：使用單線程模型。
Mutex：互斥，相似 synchronized 或 ReentranLock。給關鍵代碼塊加鎖，確保不會被同時執行。

private val mutex = Mutex()
mutex.withLock { /**/ } 複製代碼

Actors

actor 協程構建器是一個雙重的 produce 協程構建器。一個 actor 與它接收消息的通道相關聯，而一個 producer 與它發送元素的通道相關聯。在高負載下比鎖更有效，由於在這種狀況下它老是有工做要作，並且根本不須要切換到不一樣的上下文。網絡

// 計數器 Actor 的各類類型
sealed class CounterMsg
object IncCounter : CounterMsg() // 遞增計數器的單向消息
object PrintCounter : CounterMsg() // 打印的單向消息
class GetCounter(val response: CompletableDeferred<Int>) : CounterMsg() // 攜帶回復的請求

// 這個函數啓動一個新的計數器 actor
fun CoroutineScope.counterActor() = actor<CounterMsg> {
    var counter = 0 // actor 狀態
    for (msg in channel) { // 即將到來消息的迭代器
        when (msg) {
            is IncCounter -> counter++
            is PrintCounter -> print(counter)
            is GetCounter -> msg.response.complete(counter)
        }
    }
}
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