【翻译】协程：最重要的开端（协程的取消和异常 part1）

原文链接：https://medium.com/androiddevelopers/coroutines-first-things-first-e6187bf3bb21

这一系列的博客文章将深入探讨协程中的取消和异常。取消（Cancellation）是一个非常重要操作，它能避免程序做一些多余的工作，这些多余的工作会浪费内存和电量；而适当异常处理是良好用户体验的关键。作为这个系列中另外两部分（第2部分：取消，第3部分：异常）的基础，这篇文章的主要目的是要定义一些核心的协程概念，例如 CoroutineScope（协程作用域），Job 和 CoroutineContext（协程上下文），这些基础能方便我们能达成一些关于协程概念的共识。

CoroutineScope（协程作用域）

CoroutineScope 能追踪任何一个你用 launch 或者 async （这些都是 CoroutineScope 的扩展方法）创建的协程（coroutine）。你能用 scope.cancel() 在任何一个时间点取消这些运行中的协程。

每当你想启动并控制应用程序特定层中协程的生命周期时，你都应该创建一个 CoroutineScope。在像 Android 这样的平台中，有些KTX库已经在某些生命周期类（如viewModelScope和lifecycleScope）中提供了CoroutineScope。

每创建一个 CoroutineScope，都会有一个 CoroutineContext 作为参数传入它的构造函数中。你能用下面的代码创建一个新的作用域（scope）或者协程：

// Job and Dispatcher are combined into a CoroutineContext which

// will be discussed shortly

val scope = CoroutineScope(Job() + Dispatchers.Main)val job = scope.launch {

// new coroutine

}

Job

Job 是协程的访问句柄。你创建的每一个协程都会返回一个 Job 实例，该实例是这个协程的唯一标识并且管理着这个协程的生命周期。正如我们上面所看到的，你可以向 CorountineScope 传入一个 Job，以便控制其生命周期。

CoroutineContext

CoroutineConext 是那些定义了协程行为的元素的集合。它由以下元素组成：

1. Job - 控制协程生命周期

2. CoroutineDispatcher - 向合适的线程分发任务

3. CoroutineName - 协程的名字，用于 debug

4. CoroutineExceptionHandler - 处理未捕获的异常，将在这个系列的第三部分讨论

那么一个新协程的CoroutineContext是什么呢？我们已经知道，每当一个协程被创建，同时都会有一个新的 Job 实例产生，我们能用这个 Job 实例控制这个协程的生命周期。除了这个 Job 实例外，CoroutineContext 其余的组成元素都将从这个协程的父级（可能是另一个 CoroutineScope，或者是创建它的 CoroutineScope）那里继承。

因为一个 CoroutineScope 能创建协程，并且你还能在一个协程中创建更多的协程，所以我们可以推断这里暗藏着一个隐式的任务层级（ task hierarchy）。

在下面的代码片段中，除了利用 CoroutineScope 创建新协程外，我们还能看到如何在协程中创建更多协程：

val scope = CoroutineScope(Job() + Dispatchers.Main)val job = scope.launch {

    // New coroutine that has CoroutineScope as a parent

    val result = async {

        // New coroutine that has the coroutine started by 

        // launch as a parent

    }.await()

}

层级的根通常都是 CoroutineScope。我们能用下面的图来更形象化的展示这个层级：

协程在任务层级中被执行，它的父级可能是 CoroutineScope 或者是另外一个协程

Job lifecycle

Job 会经历系列状态：New，Active，Completing，Completed，Cancelling 和 Cancelled。虽然我们不能直接访问这些状态本身，但是我们可以访问 Job 的这些属性：isActive，isCancelled 和 isCompleted。

Job lifecycle

如果协程正处于 Active 状态，那么错误或者取消将导致 Job 变为 Cancelling 状态（ isActive = false，isCancelled = false ）。一旦所有子协程全部执行完毕，那么父协程将进入 Cancelled 状态并且 isCompleted = true。

父级 CoroutineContext 的说明

在任务层级中，每一个协程都有它的父级，这个父级可能是一个 CoroutineScope 或者是另一个协程。然而，即使协程会从父级那里继承 CoroutineContext，但是它的 CoroutineContext 也可能和父级的不同，原因是 CoroutineContext 的计算公式：

Parent context = Defaults + inherited CoroutineContext + arguments

1.一些元素有默认值：Dispatchers.Default 是 CoroutineDispatcher 的默认值；”coroutine“ 是 CoroutineName 的默认值

2.inherited CoroutineContext 是指父级的 CorotineContext

3.在协程构建器中传递的参数（arguments）将优先于继承上下文中的那些元素。

注意：

多个CoroutineContext 能用操作符 ‘+’ 联合在一起。由于CoroutineContext是一组元素，因此‘+’将创建一个新的CoroutineContext，其中右边的元素覆盖左边的元素。例如(Dispatchers.Main, “name”) + (Dispatchers.IO) = (Dispatchers.IO, “name”)

每一个被CoroutineScope 创建的携程，其 CoroutineContext 都会有图中这些元素，我们用灰色标记了”coroutine“，原因是这个值是默认的

现在我们知道一个新协程的父级 CoroutineContext 是什么了，而这个新协程的 CoroutineContext 将会是：

New coroutine context = parent CoroutineContext + Job()

如果像上面我们展示过的图那样，在一个 CoroutineScope 中创建一个新协程：

val job = scope.launch(Dispatchers.IO) {

// new coroutine

}

那么这个新协程和它的父级的 CoroutineContext 分别是什么呢？让我们来看一下下面的这张关系图。

CoroutineContext 中的Job 实例和 Parent context 中的Job实例永远不会是同一个，新协程总是会创建一个新的Job

结果是父级 CoroutineContext 中的 Dispatchers.IO 被新协程的 CoroutineDispatcher 代替，因为在协程构建器中传递的参数将优先于继承上下文中的那些元素。

另外，图中父级 CoroutineContext 的 Job（红色） 是父级作用域中的实例，新协程中能被访问到的是一个新 Job 实例（绿色）。

正如我们将在本系列的第三部分中看到的，一个 CoroutineScope 可以在其 CoroutineContext 中有一个名为 SupervisorJob 的 Job 实现，它改变了 CoroutineScope 处理异常的方式。

因此，由这种 CoroutineScope 创建的新协程将会有一个 SupervisorJob 作为继承来的Job。而当一个协程的父级是另一个协程时，父级 Job 的类型始终是 Job。