Kotlin： Coroutines协程学习笔记（一）

一、什么是协程

协程是一种协作式的计算机程序并发调度的实现，程序可以主动挂起或者恢复执行，本质上，协程是轻量级的线程。

二、协程和线程的关系和区别

1、协程是协作式的，线程是抢占式的。协程是由程序来控制什么时候进行切换的，而线程是有操作系统来决定线程之间的切换的。

2、一个线程可以包含多个协程。但是有一点必须明确的是，一个线程的多个协程的运行是串行的。

3、和多线程比，协程没有线程切换的开销，执行效率更高，性能更具优势。因而协程适合io密集型的程序，多线程适合计算密集型的程序(适用于多核cpu的情况)。当你的程序大部分是文件读写操作或者网络请求操作的时候，这时你应该首选协程。因为这些操作大部分不是利用cpu进行计算而是等待数据的读写。

4、协程，能简化异步执行的代码，书写更优雅，避免回调地狱。

三、基本概念

1、suspend ：挂起函数

suspend fun requestToken(): Token { ... }   // 挂起函数
suspend fun createPost(token: Token, item: Item): Post { ... }  
fun processPost(post: Post) { 
    GlobalScope.launch { // 创建一个新协程
        val token = requestToken()
        val post = createPost(token, item)
        processPost(post)
        // 需要异常处理，直接加上 try/catch 语句即可
    }
}

requestToken和createPost函数前面有suspend修饰符标记，这表示两个函数都是挂起函数。挂起函数能够以与普通函数相同的方式获取参数和返回值，但是调用函数可能挂起协程（如果相关调用的结果已经可用，库可以决定继续进行而不挂起），挂起函数挂起协程时，不会阻塞协程所在的线程。挂起函数执行完成后会恢复协程，后面的代码才会继续执行。需要注意的是，挂起函数只能在协程中或其他挂起函数中调用。

2、GlobalScope.launch：协程的创建

由上可知，我们可以通过GlobalScope.launch创建一个协程

（创建协程有三种方式： launch、async、runBlocking）

GlobalScope.launch的源码如下：

public fun CoroutineScope.launch(
    context: CoroutineContext = EmptyCoroutineContext,
    start: CoroutineStart = CoroutineStart.DEFAULT,
    block: suspend CoroutineScope.() -> Unit
)

3、CoroutineContext：协程上下文

CoroutineContext，协程上下文，是一些元素的集合，主要包括 Job 和 CoroutineDispatcher 元素，可以代表一个协程的场景。

(1) CoroutineDispatcher，协程调度器，决定协程所在的线程或线程池。主要有以下几种调度器：

• Dispatchers.Main：主线程，用来处理UI交互和一些轻量级任务
• Dispatchers.IO：非主线程，专为磁盘和网络IO进行了优化。适用于数据库、文件读写，网络处理等场景
• Dispatchers.Default：默认调度器，非主线程，专为CPU密集型任务进行了优化，适用于数组排序，JSON解析等场景
• Dispatchers.Unconfined：不限定调度器，适用于执行不消耗 CPU 时间的任务，以及不更新如UI的协程

(2) Job & Deferred

Job 可以取消，且有简单生命周期。有几种生命周期状态：new，active，Completing，Cancelling， Cancelled，Completed ​​​​​​。

Job 完成时是没有返回值的，而Deferred是有返回值的，Deferred是Job的子类。

4、runBlocking

创建一个新的协程同时阻塞当前线程，直到协程结束。

5、withContext

withContext{}不会创建新的协程，在指定协程上运行挂起代码块，并挂起该协程直至代码块运行完成。

6、async

后台创建一个新协程，相比于launch，它有返回值，返回的是 Deferred 类型

获取返回值的方法是通过await()函数，这也是个挂起函数，调用时会挂起当前协程直到 async 中代码执行完并返回某个值。