在 Android 開發中使用 Kotlin 協程 (一) -- 初識 Kotlin 協程

時間 2019-11-17

原文原文鏈接

前言

最近在研究 Kotlin 協程，發現功能真的超級強大，頗有用，並且很好學，若是你正在或計劃使用 Kotlin 開發 Android，那麼 Kotlin 協程你必定不能錯過！android

協程是什麼？

咱們日常接觸的都是進程、線程，在開發中使用最多的就是線程，好比主線程、子線程，並且操做系統裏最小可操做的單元就是線程，那協程又是什麼？協程是比線程更小的單位，但並非說在操做系統裏最小可操做單元就從線程變成了協程，而是協程依然運行在線程上，協程是在語言上實現的比線程更小的單位。git

那麼你可能有疑問，既然協程仍是運行在線程上，那直接使用線程不就行了嗎？但問題是每每咱們用很差線程，首先建立一個線程的成本很高，在 Android 中建立一個線程，大約要消耗 1M 的內存，並且，若是使用線程池，線程間數據的同步也是一個很是麻煩複雜的事情，因此就有了協程：github

能夠看做是輕量級線程，建立一個協程的成本很低
能夠輕鬆的掛起和恢復操做
支持阻塞線程的協程和不阻塞線程的協程
能夠更好的實現異步和併發

若是簡單來理解 Kotlin 協程的話，就是封裝好的線程池。bash

Kotlin協程庫：Kotlin.coroutines

實現協程的庫是 Kotlin.coroutines，點擊查看 Kotlin.coroutines 在 Github 上的源碼。併發

Kotlin 是一門支持多平臺的語言，因此 Kotlin.coroutines 也是支持多平臺的，包括：app

Kotlin/JS
Kotlin/Native 包括 PC 和 Android

咱們使用 Kotlin.coroutines 的 Android 版本。異步

給 Android 工程添加 Kotlin 協程庫

要使用協程，Kotlin 的版本必須在1.3以上。 ide

升級 Kotlin 到最新版本 1.3.+

在 Android Studio 中選擇 Android Stuido -> Preference... -> Languages & Framewroks -> Kotlin函數

在這裏升級 Kotlinfetch

建立使用 Kotlin 開發的 Android 工程

在 Android Studio 中選擇 File -> New -> New Project...

在這個界面裏選中 Include Kotlin support ，剩下的和建立通常 Android 工程是同樣的。

配置 Kotlin 協程庫的依賴

在 app/build.gradle 裏添加 Kotlin 協程庫的依賴：

implementation 'org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-android:1.1.1'
複製代碼

建立 Coroutine（協程）：Coroutine Builder

建立Coroutine須要使用 Coroutine Builder 函數，包括：

	做用
launch	建立一個不會阻塞當前線程、沒有返回結果的 Coroutine,但會返回一個 Job 對象，能夠用於控制這個 Coroutine 的執行和取消
runBlocking	建立一個會阻塞當前線程的Coroutine

其實不止這兩個，但本篇先介紹這兩個。

launch

使用 GlobalScope.launch 來建立協程，使用方法以下：

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onCreate(savedInstanceState)
    setContentView(R.layout.activity_main)

    var job = GlobalScope.launch(Dispatchers.Main) {
        var content = fetchData()
        Log.d("Coroutine",content)
    }
}

suspend fun fetchData():String{
    delay(2000)
    return "content"
}
複製代碼

Activity 的 onCreate() 裏，用 GlobalScope.launch 建立一個協程，在協程裏我模擬了一個請求，去獲取數據，而後把數據打印出來。

由於 GlobalScope.launch 是無阻塞的，因此不會阻塞 UI 線程。

這裏 GlobalScope.launch 建立以後，會返回一個 Job 對象，Job 對象能夠這麼使用:

job.cancel() ：取消協程
job.join() ：讓協程運行完

runBlocking

使用 runBlocking 來建立協程，使用方法以下：

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onCreate(savedInstanceState)
    setContentView(R.layout.activity_main)

    runBlocking {
        var content = fetchData()
        Log.d("Coroutine",content)
    }
}

suspend fun fetchData():String{
    delay(2000)
    return "content"
}
複製代碼

功能和上一個例子同樣，可是這裏協程建立改爲了 runBlocking()，可是 runBlocking() 是會阻塞線程的，因此這裏會阻塞 UI 線程，這裏是一個錯誤用例的示範(Orz...)

suspend 方法

在前面介紹協程的代碼裏，有個不起眼的函數：

suspend fun fetchData():String{
    delay(2000)
    return "content"
}
複製代碼

suspend 方法是協程裏的特有方法。

suspend 方法的定義

suspend 方法的聲明很簡單，只需在方法或 Lambda 定義前面加 suspend 關鍵字便可。

suspend 方法的使用限制

suspend 方法使用由限制，只能有兩個地方容許使用 suspend 方法：

在協程內部使用
在另外一個 suspend 方法裏使用

若是你在一個普通方法內存使用 suspend 方法，是會報語法錯誤的。

suspend 方法的功能

suspend 方法可以使協程執行暫停，等執行完畢後在返回結果，同時不會阻塞線程。

是否是很神奇，只暫停協程，但不阻塞線程。

並且暫停協程裏方法的執行，直到方法返回結果，這樣也不用寫 Callback 來取結果，可使用同步的方式來寫異步代碼，真是漂亮啊。

Coroutine context 與 Coroutine dispatchers

想要使用協程，還有兩個重要的元素：

Coroutine context：協程上下文
Coroutine dispatchers ：協程調度

Coroutine context：協程上下文

協程上下文裏是各類元素的集合。具體的以後的文章在講。

Coroutine dispatchers ：協程調度

咱們已經知道協程是運行在線程上的，咱們獲取數據後要更新 UI ，可是在 Android 裏更新 UI 只能在主線程，因此咱們要在子線程裏獲取數據，而後在主線程裏更新 UI。這就須要改變協程的運行線程，這就是 Coroutine dispatchers 的功能了。

Coroutine dispatchers 能夠指定協程運行在 Android 的哪一個線程裏。

咱們先看下 dispatchers 有哪些種類：

	做用
Dispatchers.Default	共享後臺線程池裏的線程
Dispatchers.Main	Android主線程
Dispatchers.IO	共享後臺線程池裏的線程
Dispatchers.Unconfined	不限制，使用父Coroutine的現場
newSingleThreadContext	使用新的線程

在看前面的代碼裏，細心的你確定發現：

var job = GlobalScope.launch(Dispatchers.Main) {
        var content = fetchData()
        Log.d("Coroutine",content)
    }
複製代碼

GlobalScope.launch 後面的 Dispatchers.Main 就是指定協程在 Android 主線程裏運行。

那麼，如何切換線程呢？以下：

GlobalScope.launch(Dispatchers.IO) {
    ...
    withContext(Dispatchers.Main) {
        ...
    }
}
複製代碼

使用 withContext 切換協程，上面的例子就是先在 IO 線程裏執行，而後切換到主線程。

Android 開發中使用協程

講完協程的基本用法，你仍是不知道改如何用到本身的代碼裏，這裏給出一個最基本的用法，後續的使用方法會不斷補充。

首先 MainActivity 要實現 CoroutineScope 這個接口，CoroutineScope 的實現教由代理類 MainScope，因此是這樣子的：

class MainActivity : AppCompatActivity(),CoroutineScope by MainScope()
複製代碼

這樣 MainActivity 就是一個協程，那麼要獲取數據，並展現在 UI 上，就能夠這麼寫：

class MainActivity : AppCompatActivity(),CoroutineScope by MainScope() {
    
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        setSupportActionBar(toolbar)

        //加載並顯示數據
        loadDataAndShow()
    }

    fun loadDataAndShow(){
        GlobalScope.launch(Dispatchers.IO) {
            //IO 線程里拉取數據
            var result = fetchData() 

            withContext(Dispatchers.Main){
                //主線程裏更新 UI
                text.setText(result)
            }
        }
    }

    suspend fun fetchData():String{
        delay(2000)
        return "content"
    }

    override fun onDestroy() {
        super.onDestroy()
        //取消掉全部協程內容
        cancel()
    }

}
複製代碼