13 - 将Kotlin协程与架构组件一起使用

将Kotlin协程与架构组件一起使用

Kotlin 协程提供了一个可供您编写异步代码的 API。通过 Kotlin 协程，您可以定义 CoroutineScope，以帮助您管理何时应运行协程。每个异步操作都在特定范围内运行。

添加KTX依赖项

本主题中介绍的内置协程范围包含在每个相应架构组件的 KTX 扩展程序中。请务必在使用这些范围时添加相应的依赖项。

• 对于 ViewModelScope，请使用 androidx.lifecycle:lifecycle-viewmodel-ktx:2.1.0-beta01 或更高版本。
• 对于 LifecycleScope，请使用 androidx.lifecycle:lifecycle-runtime-ktx:2.2.0-alpha01 或更高版本。
• 对于 liveData，请使用 androidx.lifecycle:lifecycle-livedata-ktx:2.2.0-alpha01 或更高版本。

生命周期感知型协程范围

ViewModelScope

为应用中的每个 ViewModel 定义了 ViewModelScope。如果 ViewModel 已清除，则在此范围内启动的协程都会自动取消。如果您具有仅在 ViewModel 处于活动状态时才需要完成的工作，此时协程非常有用。

例如，如果要为布局计算某些数据，则应将工作范围限定至 ViewModel，以便在 ViewModel 清除后，系统会自动取消工作以避免消耗资源。

您可以通过 ViewModel 的 viewModelScope 属性访问 ViewModel 的 CoroutineScope，如以下示例所示：

class MyViewModel: ViewModel() {
        init {
            viewModelScope.launch {
                // Coroutine that will be canceled when the ViewModel is cleared.
            }
        }
    }

LifecycleScope

为每个 Lifecycle 对象定义了 LifecycleScope。在此范围内启动的协程会在 Lifecycle 被销毁时取消。您可以通过 lifecycle.coroutineScope 或 lifecycleOwner.lifecycleScope 属性访问 Lifecycle 的 CoroutineScope。

以下示例演示了如何使用 lifecycleOwner.lifecycleScope 异步创建预计算文本：

class MyFragment: Fragment() {
        override fun onViewCreated(view: View, savedInstanceState: Bundle?) {
            super.onViewCreated(view, savedInstanceState)
            viewLifecycleOwner.lifecycleScope.launch {
                val params = TextViewCompat.getTextMetricsParams(textView)
                val precomputedText = withContext(Dispatchers.Default) {
                    PrecomputedTextCompat.create(longTextContent, params)
                }
                TextViewCompat.setPrecomputedText(textView, precomputedText)
            }
        }
    }

暂停生命周期感知型协程

即使 CoroutineScope 提供了适当的方法来自动取消长时间运行的操作，在某些情况下，您可能需要暂停执行代码块（除非 Lifecycle 处于特定状态）。例如，要运行 FragmentTransaction，您必须等到 Lifecycle 至少为 STARTED。对于这些情况，Lifecycle 提供了其他方法：lifecycle.whenCreated、lifecycle.whenStarted 和 lifecycle.whenResumed。如果 Lifecycle 未至少处于所需的最低状态，则会暂停在这些块内运行的任何协程。

以下示例包含仅当关联的 Lifecycle 至少处于 STARTED 状态时才会运行的代码块：

class MyFragment: Fragment {
        init { // Notice that we can safely launch in the constructor of the Fragment.
            lifecycleScope.launch {
                whenStarted {
                    // The block inside will run only when Lifecycle is at least STARTED.
                    // It will start executing when fragment is started and
                    // can call other suspend methods.
                    loadingView.visibility = View.VISIBLE
                    val canAccess = withContext(Dispatchers.IO) {
                        checkUserAccess()
                    }

                    // When checkUserAccess returns, the next line is automatically
                    // suspended if the Lifecycle is not *at least* STARTED.
                    // We could safely run fragment transactions because we know the
                    // code won't run unless the lifecycle is at least STARTED.
                    loadingView.visibility = View.GONE
                    if (canAccess == false) {
                        findNavController().popBackStack()
                    } else {
                        showContent()
                    }
                }

                // This line runs only after the whenStarted block above has completed.

            }
        }
    }

如果在协程处于活动状态时通过某种 when 方法销毁了 Lifecycle，协程会自动取消。在以下示例中，一旦 Lifecycle 状态变为 DESTROYED，finally 块即会运行：

class MyFragment: Fragment {
        init {
            lifecycleScope.launchWhenStarted {
                try {
                    // Call some suspend functions.
                } finally {
                    // This line might execute after Lifecycle is DESTROYED.
                    if (lifecycle.state >= STARTED) {
                        // Here, since we've checked, it is safe to run any
                        // Fragment transactions.
                    }
                }
            }
        }
    }

注意：尽管这些方法为使用 Lifecycle 提供了便利，但只有当信息在 Lifecycle 的范围（例如预计算文本）内有效时才应使用它们。请记住，协程不会随着 Activity 重启而重启。

将协程与LiveData一起使用

使用 LiveData 时，您可能需要异步计算值。例如，您可能需要检索用户的偏好设置并将其传送给界面。在这些情况下，您可以使用 liveData 构建器函数调用 suspend 函数，并将结果作为 LiveData 对象传送。

在以下示例中，loadUser() 是在其他位置声明的暂停函数。使用 liveData 构建器函数异步调用 loadUser()，然后使用 emit() 发出结果：

val user: LiveData<User> = liveData {
        val data = database.loadUser() // loadUser is a suspend function.
        emit(data)
    }

liveData 构建块用作协程和 LiveData 之间的结构化并发基元。

• 当 LiveData 变为活动状态时，代码块开始执行；

• 当 LiveData 变为非活动状态时，代码块会在可配置的超时过后自动取消。

• 如果代码块在完成前取消，则会在 LiveData 再次变为活动状态后重启；

• 如果在上次运行中成功完成，则不会重启。

  请注意，代码块只有在自动取消的情况下才会重启。如果代码块由于任何其他原因（例如，抛出 CancelationException）而取消，则不会重启。

  还可以从代码块中发出多个值。每次 emit() 调用都会暂停执行代码块，直到在主线程上设置 LiveData 值。

val user: LiveData<Result> = liveData {
        emit(Result.loading())
        try {
            emit(Result.success(fetchUser()))
        } catch(ioException: Exception) {
            emit(Result.error(ioException))
        }
    }    

也可以将 liveData 与 Transformations 结合使用，如以下示例所示：

class MyViewModel: ViewModel() {
        private val userId: LiveData<String> = MutableLiveData()
        val user = userId.switchMap { id ->
            liveData(context = viewModelScope.coroutineContext + Dispatchers.IO) {
                emit(database.loadUserById(id))
            }
        }
    }

可以从 LiveData 中发出多个值，方法是在每次想要发出新值时调用 emitSource() 函数。请注意，每次调用 emit() 或 emitSource() 都会移除之前添加的来源。

class UserDao: Dao {
        @Query("SELECT * FROM User WHERE id = :id")
        fun getUser(id: String): LiveData<User>
    }

    class MyRepository {
        fun getUser(id: String) = liveData<User> {
            val disposable = emitSource(
                userDao.getUser(id).map {
                    Result.loading(it)
                }
            )
            try {
                val user = webservice.fetchUser(id)
                // Stop the previous emission to avoid dispatching the updated user
                // as `loading`.
                disposable.dispose()
                // Update the database.
                userDao.insert(user)
                // Re-establish the emission with success type.
                emitSource(
                    userDao.getUser(id).map {
                        Result.success(it)
                    }
                )
            } catch(exception: IOException) {
                // Any call to `emit` disposes the previous one automatically so we don't
                // need to dispose it here as we didn't get an updated value.
                emitSource(
                    userDao.getUser(id).map {
                        Result.error(exception, it)
                    }
                )
            }
        }
    }

如需更多与协程相关的信息，请参阅以下链接：

• 利用 Kotlin 协程提升应用性能
• 协程概览
• 在 CoroutineWorker 中进行线程处理

其他资源

示例

Kotlin 协程与架构组件

博客

• Android 上的协程：应用模式
• Android 中的简易协程：viewModelScope
• 在协程中测试两个连续的 LiveData 发出对象