目录

• 协程基础
  • 你的第一个协程程序
  • 桥接阻塞与非阻塞的世界
  • 等待一个任务
  • 结构化的并发
  • 作用域构建器
  • 提取函数重构
  • 协程是轻量级的
  • 像守护线程一样的全局协程

协程基础

这一部分包括基础的协程概念。

你的第一个协程程序

运行以下代码：

import kotlinx.coroutines.*

fun main() {
    GlobalScope.launch { // 在后台启动一个新的协程并继续
        delay(1000L) // 无阻塞的等待1秒钟（默认时间单位是毫秒）
        println("World!") // 在延迟后打印输出
    }
    println("Hello,") // 主线程的协程将会继续等待
    Thread.sleep(2000L) // 阻塞主线程2秒钟来保证 JVM 存活
}

你可以点击这里获得完整代码

代码运行的结果：

Hello,
World!

本质上，协程是轻量级的线程。 它们在 CoroutineScope 上下文中和 launch 协程构建器 一起被启动。 这里我们在 GlobalScope 中启动了一些新的协程，存活时间是指新的协程的存活时间被限制在了整个应用程序的存活时间之内。

你可以使用一些协程操作来替换一些线程操作，比如： 用 GlobalScope.launch { …… } 替换 thread { …… } 用 delay(……) 替换 Thread.sleep(……)。 尝试一下。

如果你开始使用 GlobalScope.launch 来替换 thread，编译器将会抛出错误：

Error: Kotlin: Suspend functions are only allowed to be called from a coroutine or another suspend function

这是因为 delay 是一个特别的 挂起函数 ，它不会造成线程阻塞，但是 挂起 函数只能在协程中使用。

桥接阻塞与非阻塞的世界

第一个例子中在同一段代码中包含了 非阻塞的 delay(……) 和 阻塞的 Thread.sleep(……)。 这非常容易让我们记混哪个是阻塞的、哪个是非阻塞的。 来一起使用显式的阻塞 runBlocking 协程构建器：

import kotlinx.coroutines.*

fun main() {
    GlobalScope.launch { // 在后台启动一个新的协程并继续
        delay(1000L)
        println("World!")
    }
    println("Hello,") // 主线程中的代码会立即执行
    runBlocking {     // 但是这个函数阻塞了主线程
        delay(2000L)  // ……我们延迟2秒来保证 JVM 的存活
    } 
}

你可以点击这里来获得完整代码

结果是相似的，但是这些代码只使用了非阻塞的函数 delay。 在主线程中调用了 runBlocking， 阻塞 会持续到 runBlocking 中的协程执行完毕。

这个例子可以使用更多的惯用方法来重写，使用 runBlocking 来包装 main 函数:

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking<Unit> { // 开始执行主协程
    GlobalScope.launch { // 在后台开启一个新的协程并继续
        delay(1000L)
        println("World!")
    }
    println("Hello,") // 主协程在这里会立即执行
    delay(2000L)      // 延迟2秒来保证 JVM 存活
}

你可以点击这里获得完整代码

这里的 runBlocking<Unit> { …… } 作为一个适配器被用来启动最高优先级的主协程。 我们显式的声明 Unit 为返回值类型，因为Kotlin中的 main 函数返回 Unit 类型。

这也是一种使用挂起函数来实现单元测试的方法：

class MyTest {
    @Test
    fun testMySuspendingFunction() = runBlocking<Unit> {
        // 这里我们可以使用挂起函数来实现任何我们喜欢的断言风格
    }
}

等待一个任务

延迟一段时间来等待另一个协程开始工作并不是一个好的选择。让我们显式地等待（使用非阻塞的方法）一个后台 Job 执行结束:

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
//sampleStart
    val job = GlobalScope.launch { // 启动一个新的协程并保持对这个任务的引用
        delay(1000L)
        println("World!")
    }
    println("Hello,")
    job.join() // 等待直到子协程执行结束
//sampleEnd
}

你可以点击这里来获得完整代码

现在，结果仍然相同，但是主协程与后台任务的持续时间没有任何关系。这样写会更好。

结构化的并发

这里还有一些东西我们期望的写法被使用在协程的实践中。 当我们使用 GlobalScope.launch 时我们创建了一个最高优先级的协程。甚至，虽然它是轻量级的， 但是它在运行起来的时候仍然消耗了一些内存资源。甚至如果我们失去了一个对新创建的协程的引用， 它仍然会继续运行。如果一段代码在协程中挂起（举例来说，我们错误的延迟了太长时间），如果我们启动了太多的协程，是否会导致内存溢出？ 如果我们手动引用所有的协程和 join 是非常容易出错的。

这有一个更好的解决办法。我们可以在你的代码中使用结构化并发。 用来代替在 GlobalScope 中启动协程，就像我们使用线程时那样（线程总是全局的）， 我们可以在一个具体的作用域中启动协程并操作。

在我们的例子中，我们有一个被转换成使用 runBlocking 的协程构建器的 main 函数， 每一个协程构建器，包括 runBlocking， 在它代码块的作用域内添加一个CoroutineScope 实例。 在这个作用域内启动的协程不需要明确的调用 join，因为一个外围的协程（我们的例子中的 runBlocking）只有在它作用域内所有协程执行完毕后才会结束。从而，我们可以使我们的示例更简单：

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking { // this: CoroutineScope
    launch { // 在 runBlocking 作用域中启动一个新协程
        delay(1000L)
        println("World!")
    }
    println("Hello,")
}

你可以点击这里来获取完整代码

作用域构建器

除了由上面多种构建器提供的协程作用域，也是可以使用 coroutineScope 构建器来声明你自己的作用域的。它启动了一个新的协程作用域并且在所有子协程执行结束后并没有执行完毕。runBlocking 和 coroutineScope 主要的不同之处在于后者在等待所有的子协程执行完毕时并没有使当前线程阻塞。

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking { // this: CoroutineScope
    launch { 
        delay(200L)
        println("Task from runBlocking")
    }

    coroutineScope { // 创建一个新的协程作用域
        launch {
            delay(500L) 
            println("Task from nested launch")
        }

        delay(100L)
        println("Task from coroutine scope") // 该行将在嵌套启动之前执行打印
    }

    println("Coroutine scope is over") // 该行将在嵌套结束之后才会被打印
}