Kotlin 的协程用力瞥一眼，webrtc音视频开发

这里并不会比较 RxJava 和协程哪个好，或者讨论谁取代谁的问题，我这里只给出一个建议，你最好都去了解下，因为协程和 Rx 的设计思想本来就不同。

下面的例子是使用协程进行网络请求获取用户信息并显示到 UI 控件上：

️
launch({
val user = api.getUser() // 网络请求（IO 线程）
nameTv.text = user.name // 更新 UI（主线程）
})

这里只是展示了一个代码片段，launch 并不是一个顶层函数，它必须在一个对象中使用，我们之后再讲，这里只关心它内部业务逻辑的写法。

launch 函数加上实现在 {} 中具体的逻辑，就构成了一个协程。

通常我们做网络请求，要不就传一个 callback，要不就是在 IO 线程里进行阻塞式的同步调用，而在这段代码中，上下两个语句分别工作在两个线程里，但写法上看起来和普通的单线程代码一样。

这里的 api.getUser 是一个挂起函数，所以能够保证 nameTv.text 的正确赋值，这就涉及到了协程中最著名的「非阻塞式挂起」。这个名词看起来不是那么容易理解，我们后续的文章会专门对这个概念进行讲解。现在先把这个概念放下，只需要记住协程就是这样写的就行了。

这种「用同步的方式写异步的代码」看起来很方便吧，那么我们来看看协程具体好在哪。

协程好在哪

开始之前

在讲之前，我们需要先了解一下「闭包」这个概念，调用 Kotlin 协程中的 API，经常会用到闭包写法。

其实闭包并不是 Kotlin 中的新概念，在 Java 8 中就已经支持。

我们先以 Thread

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为例，来看看什么是闭包：

️
// 创建一个 Thread 的完整写法
Thread(object : Runnable {
override fun run() {
…
}
})

// 满足 SAM，先简化为
Thread({
…
})

// 使用闭包，再简化为
Thread {
…
}

形如 Thread {...} 这样的结构中 {} 就是一个闭包。

在 Kotlin 中有这样一个语法糖：当函数的最后一个参数是 lambda 表达式时，可以将 lambda 写在括号外。这就是它的闭包原则。

在这里需要一个类型为 Runnable 的参数，而 Runnable 是一个接口，且只定义了一个函数 run，这种情况满足了 Kotlin 的 SAM，可以转换成传递一个 lambda 表达式（第二段），因为是最后一个参数，根据闭包原则我们就可以直接写成 Thread {...}（第三段） 的形式。

对于上文所使用的 launch 函数，可以通过闭包来进行简化 ：

️
launch {
…
}

基本使用

前面提到，launch 函数不是顶层函数，是不能直接用的，可以使用下面三种方法来创建协程：

️
// 方法一，使用 runBlocking 顶层函数
runBlocking {
getImage(imageId)
}

// 方法二，使用 GlobalScope 单例对象
// 可以直接调用 launch 开启协程
GlobalScope.launch {
getImage(imageId)
}

// 方法三，自行通过 CoroutineContext 创建一个 CoroutineScope 对象
// 需要一个类型为 CoroutineContext 的参数
val coroutineScope = CoroutineScope(context)
coroutineScope.launch {
getImage(imageId)
}

• 方法一通常适用于单元测试的场景，而业务开发中不会用到这种方法，因为它是线程阻塞的。

• 方法二和使用 runBlocking 的区别在于不会阻塞线程。但在 Android 开发中同样不推荐这种用法，因为它的生命周期会和 app 一致，且不能取消（什么是协程的取消后面的文章会讲）。

• 方法三是比较推荐的使用方法，我们可以通过 context 参数去管理和控制协程的生命周期（这里的 context 和 Android 里的不是一个东西，是一个更通用的概念，会有一个 Android 平台的封装来配合使用）。

关于 CoroutineScope 和 CoroutineContext 的更多内容后面的文章再讲。

协程最常用的功能是并发，而并发的典型场景就是多线程。可以使用 Dispatchers.IO 参数把任务切到 IO 线程执行：

️
coroutineScope.launch(Dispatchers.IO) {
…
}

也可以使用 Dispatchers.Main 参数切换到主线程：

️
coroutineScope.launch(Dispatchers.Main) {
…
}

所以在「协程是什么」一节中讲到的异步请求的例子完整写出来是这样的：

️
coroutineScope.launch(Dispatchers.Main) { // 在主线程开启协程
val user = api.getUser() // IO 线程执行网络请求
nameTv.text = user.name // 主线程更新 UI
}

而通过 Java 实现以上逻辑，我们通常需要这样写：

☕️
api.getUser(new Callback() {
@Override
public void success(User user) {
runOnUiThread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
nameTv.setText(user.name);
}
})
}

@Override
public void failure(Exception e) {
…
}
});

这种回调式的写法，打破了代码的顺序结构和完整性，读起来相当难受。

协程的「1 到 0」

对于回调式的写法，如果并发场景再复杂一些，代码的嵌套可能会更多，这样的话维护起来就非常麻烦。但如果你使用了 Kotlin 协程，多层网络请求只需要这么写：

️
coroutineScope.launch(Dispatchers.Main) { // 开始协程：主线程
val token = api.getToken() // 网络请求：IO 线程
val user = api.getUser(token) // 网络请求：IO 线程
nameTv.text = user.name // 更新 UI：主线程
}

如果遇到的场景是多个网络请求需要等待所有请求结束之后再对 UI 进行更新。比如以下两个请求：

️
api.getAvatar(user, callback)
api.getCompanyLogo(user, callback)

如果使用回调式的写法，那么代码可能写起来既困难又别扭。于是我们可能会选择妥协，通过先后请求代替同时请求：

️
api.getAvatar(user) { avatar ->
api.getCompanyLogo(user) { logo ->
show(merge(avatar, logo))
}
}

在实际开发中如果这样写，本来能够并行处理的请求被强制通过串行的方式去实现，可能会导致等待时间长了一倍，也就是性能差了一倍。

而如果使用协程，可以直接把两个并行请求写成上下两行，最后再把结果进行合并即可：

️
coroutineScope.launch(Dispatchers.Main) {
// async 函数之后再讲
val avatar = async { api.getAvatar(user) } // 获取用户头像
val logo = async { api.getCompanyLogo(user) } // 获取用户所在公司的 logo
val merged = suspendingMerge(avatar, logo) // 合并结果
//
show(merged) // 更新 UI
}

可以看到，即便是比较复杂的并行网络请求，也能够通过协程写出结构清晰的代码。需要注意的是 suspendingMerge 并不是协程 API 中提供的方法，而是我们自定义的一个可「挂起」的结果合并方法。至于挂起具体是什么，可以看下一篇文章。

让复杂的并发代码，写起来变得简单且清晰，是协程的优势。

这里，两个没有相关性的后台任务，因为用了协程，被安排得明明白白，互相之间配合得很好，也就是我们之前说的「协作式任务」。

本来需要回调，现在直接没有回调了，这种从 1 到 0 的设计思想真的妙哉。

在了解了协程的作用和优势之后，我们再来看看协程是怎么使用的。

协程怎么用

在项目中配置对 Kotlin 协程的支持

在使用协程之前，我们需要在 build.gradle 文件中增加对 Kotlin 协程的依赖：

• 项目根目录下的 build.gradle :

buildscript {
…
//
ext.kotlin_coroutines = ‘1.3.1’
…
}

• Module 下的 build.gradle :

dependencies {
…
// 依赖协程核心库
implementation “org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-core:$kotli{n}_{c}oroutines"//依赖当前平台所对应的平台库implementation"org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-android:$kotlin_coroutines”
…
}

Kotlin 协程是以官方扩展库的形式进行支持的。而且，我们所使用的「核心库」和 「平台库」的版本应该保持一致。

• 核心库中包含的代码主要是协程的公共 API 部分。有了这一层公共代码，才使得协程在各个平台上的接口得到统一。
• 平台库中包含的代码主要是协程框架在具体平台的具体实现方式。因为多线程在各个平台的实现方式是有所差异的。

完成了以上的准备工作就可以开始使用协程了。

开始使用协程

协程最简单的使用方法，其实在前面章节就已经看到了。我们可以通过一个 launch 函数实现线程切换的功能：

️
//
coroutineScope.launch(Dispatchers.IO) {
…
}

这个 launch 函数，它具体的含义是：我要创建一个新的协程，并在指定的线程上运行它。这个被创建、被运行的所谓「协程」是谁？就是你传给 launch 的那些代码，这一段连续代码叫做一个「协程」。

所以，什么时候用协程？当你需要切线程或者指定线程的时候。你要在后台执行任务？切！

️
launch(Dispatchers.IO) {
val image = getImage(imageId)
}

然后需要在前台更新界面？再切！

️
coroutineScope.launch(Dispatchers.IO) {
val image = getImage(imageId)
launch(Dispatch.Main) {
avatarIv.setImageBitmap(image)
}
}

好像有点不对劲？这不还是有嵌套嘛。

如果只是使用 launch 函数，协程并不能比线程做更多的事。不过协程中却有一个很实用的函数：withContext 。这个函数可以切换到指定的线程，并在闭包内的逻辑执行结束之后，自动把线程切回去继续执行。那么可以将上面的代码写成这样：

️
coroutineScope.launch(Dispatchers.Main) { // 在 UI 线程开始
val image = withContext(Dispatchers.IO) { // 切换到 IO 线程，并在执行完成后切回 UI 线程
getImage(imageId) // 将会运行在 IO 线程
}
avatarIv.setImageBitmap(image) // 回到 UI 线程更新 UI
}

这种写法看上去好像和刚才那种区别不大，但如果你需要频繁地进行线程切换，这种写法的优势就会体现出来。可以参考下面的对比：

️
// 第一种写法
coroutineScope.launch(Dispachers.IO) {
…
launch(Dispachers.Main){
…
launch(Dispachers.IO) {
…
launch(Dispacher.Main) {
…
}
}
}
}

// 通过第二种写法来实现相同的逻辑
coroutineScope.launch(Dispachers.Main) {
…
withContext(Dispachers.IO) {
…
}
…
withContext(Dispachers.IO) {
…
}
…
}

由于可以"自动切回来"，消除了并发代码在协作时的嵌套。由于消除了嵌套关系，我们甚至可以把 withContext 放进一个单独的函数里面：

️
launch(Dispachers.Main) { // 在 UI 线程开始
val image = getImage(imageId)
avatarIv.setImageBitmap(image) // 执行结束后，自动切换回 UI 线程
}
//
fun getImage(imageId: Int) = withContext(Dispatchers.IO) {
…
}

这就是之前说的「用同步的方式写异步的代码」了。

不过如果只是这样写，编译器是会报错的：

️
fun getImage(imageId: Int) = withContext(Dispatchers.IO) {
// IDE 报错 Suspend function’withContext’ should be called only from a coroutine or another suspend funcion
}

意思是说，withContext 是一个 suspend 函数，它需要在协程或者是另一个 suspend 函数中调用。

suspend

suspend 是 Kotlin 协程最核心的关键字，几乎所有介绍 Kotlin 协程的文章和演讲都会提到它。它的中文意思是「暂停」或者「可挂起」。如果你去看一些技术博客或官方文档的时候，大概可以了解到：「代码执行到 suspend 函数的时候会『挂起』，并且这个『挂起』是非阻塞式的，它不会阻塞你当前的线程。」

上面报错的代码，其实只需要在前面加一个 suspend 就能够编译通过：