Android体系课之--Kotlin协程入门篇-协程的基本使用

前言：

笔者在写这篇文章之前，也白嫖了很多关于Kotlin协程的文章： 这里笔者将他们分为三种：

• 1.讲的内容很浅，没几句可能就结束了，看完就索然无味了
• 2.讲的内容很深，看到一半就开始晕乎乎了，然后可能还是手机好玩。。
• 3.内容比较适中，读者可以在里面获取到一些协程的基本信息，关键内容可能就浅尝辄止了，很难获取到核心知识点

知识的学习就像谈恋爱，不能一上来就想和对方深入了解，也不能聊得太浅，影响后续发展，得讲究循序渐进。 接下来笔者会根据由浅入深的方式，阶段性来讲解Kotlin协程相关知识点。读者可以根据自己的需求，选择对应的阶段文章。

笔者主要以下面几个时间线来讲解协程

Android体系课之--Kotlin协程入门篇-协程的基本使用（一）

.Android体系课之--Kotlin协程进阶篇-协程中关键知识点梳理（二）

Android体系课之--Kotlin协程进阶篇-协程的异常处理机制以及suspend关键字详解

Android体系课之--Kotlin协程进阶篇-协程加Retrofit创建一个MVVM模式的网络请求框架(四)

本系列文使用的版本：

// Kotlin
implementation "org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib:1.4.32"
// 协程核心库
implementation "org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-core:1.4.1"
// 协程Android支持库
implementation "org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-android:1.4.1"

简介：

本文主要讲解的是协程的基本用法。 在将基础用法前，我们先来了解下什么是协程

协程到底是什么？

我们这里引用官方的定义：

1.协程通过将复杂性放入库来简化异步编程。程序的逻辑可以在协程中顺序地表达，而底层库会为我们解决其异步性。该库可以将用户代码的相关部分包装为回调、订阅相关事件、在不同线程（甚至不同机器！）上调度执行，而代码则保持如同顺序执行一样简单。

2.协程是一种并发设计模式，您可以在Android平台上使用它来简化异步执行的代码

我们使用GlobalScope来创建一个协程：

Job job = GlobalScope.launch { 
    println(this)
}

这里有几个元素： GlobalScope：看名字就知道这个协程的是一个针对全局的的顶级协程 Job：理解为一个任务，和线程类似，有自己的生命周期，Job中可以有子Job 。

Job状态

协程生命周期？

我们引用官方的图来看下协程的的生命周期过程：

                                      wait children
+-----+ start  +--------+ complete   +-------------+  finish  +-----------+
| New | -----> | Active | ---------> | Completing  | -------> | Completed |
+-----+        +--------+            +-------------+          +-----------+
                 |  cancel / fail       |
                 |     +----------------+
                 |     |
                 V     V
             +------------+                           finish  +-----------+
             | Cancelling | --------------------------------> | Cancelled |
             +------------+                                   +-----------+

协程的几种创建方式： runBlocking：阻塞创建协程的线程，并运行协程作用域中的job任务 launch：不阻塞创建线程，返回一个Job，且协程没有被挂起，任务执行中可以被异步取消 async：不阻塞创建线程，且协程没有被挂起，返回一个DeferredCoroutine，此时协程状态为Active，

这里们有讲到协程作用域，下面我们来分析下他是个什么东西 协程作用域？

协程作用域是协程的运行作用范围 来看下下面的例子： var job = GloalScope.launch { val test = 1; println(this.isActive) } println("$test") 这个例子编译会报Unresolved reference: test，说明test是在另外一个作用域中。和我们使用{}括起来的作用域一样

协程作用域分类？ ：

顶级作用域，协同作用域和主从作用域，后续会详细讲解

协程的基本使用方式？

我们使用runBlocking，launch，async分别来启动对应协程。

fun coroutline(){
    val run = runBlocking {
        println("runBlocking:启动一个协程")
        123
    }
    println("runBlocking:return：$run")
    val la = GlobalScope.launch {
        println("launch:启动一个协程")
        345
    }
    println("GlobalScope.launch：return:$la")
    val async = GlobalScope.async {
        println("async:启动一个协程")
        567
    }
    println("GlobalScope.async：return:$async")
}

运行结果如下：
runBlocking:启动一个协程
runBlocking:return：123
launch:启动一个协程
GlobalScope.launch：return:"coroutine#2":StandaloneCoroutine{Active}@34ce8af7
GlobalScope.async：return:"coroutine#3":DeferredCoroutine{Active}@511baa65
async:启动一个协程

也可能是下面这个：
runBlocking:启动一个协程
runBlocking:return：123
GlobalScope.launch：return:"coroutine#2":StandaloneCoroutine{Active}@34ce8af7
launch:启动一个协程
GlobalScope.async：return:"coroutine#3":DeferredCoroutine{Active}@511baa65
async:启动一个协程

又可能是下面这个
runBlocking:启动一个协程
runBlocking:return：123
GlobalScope.launch：return:"coroutine#2":StandaloneCoroutine{Active}@34ce8af7
launch:启动一个协程
async:启动一个协程
GlobalScope.async：return:"coroutine#3":DeferredCoroutine{Active}@511baa65

但是不管怎么变：第一个runBlocking顺序始终是先执行协程作用域中的任务，再继续执行原线程的任务，因为此时主线程是阻塞的 而launch和async因为是非阻塞的，所以原线程和协程作用域线程是异步执行的，打印日志也是无序的

我们来看下几种创建协程方式对于的返回值？ runBlocking：

返回了123，是协程作用域中最后一行代码，这个有点类似java中线程的写法：

int x;
main
{
    boolean isGo = false;
    new Thread(){
        void run(){
            ...
            ...
            x = 123;
            isGo = true;
        }
    }
    while(!isGo){
        Thread.sleep(100);
    }
}

是不是感觉你也写过这种代码：是的在Kotlin中我们只需要一行代码就可以解决

launch方法创建的协程

返回值是一个

StandaloneCoroutine："coroutine#2":StandaloneCoroutine{Active}@34ce8af7

这个job可以使我们在异步操作中对协程取消。未完成的协程如果不取消，则会出现内存溢出的情况

async方法创建的协程

返回值是也是一个DeferredCoroutine：这个和launch创建的协程返回值有啥区别呢 我们看DeferredCoroutine定义：

public fun <T> CoroutineScope.async(
 context: CoroutineContext = EmptyCoroutineContext,
 start: CoroutineStart = CoroutineStart.DEFAULT,
 block: suspend CoroutineScope.() -> T
): Deferred<T> {
 val newContext = newCoroutineContext(context)
 val coroutine = if (start.isLazy)
 LazyDeferredCoroutine(newContext, block) else
 DeferredCoroutine<T>(newContext, active = true)
 coroutine.start(start, coroutine, block)
 return coroutine
}

可以看到返回的是一个Deferred对象

public interface Deferred<out T> : Job {
    public suspend fun await(): T
    ...
}

Deferred内部有个await方法 这个方法注释：等待一个协程作用域执行完成，并返回最后一行值，或者协程被取消抛出一个异常

我们使用async来创建一个协程：

GlobalScope.launch {
    val async = GlobalScope.async {
        println("async:启动一个协程")
        Thread.sleep(2000)
        567
    }
    println("GlobalScope.async：return:${async.await()}")
    println("GlobalScope.async：return:after")
}
打印结果：
async:启动一个协程
GlobalScope.async：return:567
GlobalScope.async：return:after

看到在调用async.await后，这个时候主线程会阻塞，等待2s协程执行完毕后，才打印出返回值“567”

上面我们允许的async.await操作会将函数挂起，也就是说async.await函数是一个挂起函数

什么是挂起函数？

suspend是协程的一个关键字，代表一个挂起函数，每个suspend函数只能在协程作用域中进行调用，关于协程作用域后面会讲解 前面我们已经使用了async.await挂起函数的操作。 挂起函数可以简单理解为：在不阻塞当前协程使用的线程的情况下，将协程挂起。 这里要理解好这句话就要清楚协程和线程之间的关系：

协程和线程有什么联系？

协程更倾向于一种设计模式，而线程则是一个进程的分支，是进程的一根树枝。 线程是并发的实现者，一个进程有多个线程，子线程之间并发执行，随机获取CPU时间片。 协程任务内部是通过线程来实现。协程被挂起的情况下，并不代表执行的线程也被阻塞，可能这个线程会是空闲或者被其他任务所占用

说到线程，我们来讲下协程中的并发问题 协程并发?

我们来看下下面这个例子：

GlobalScope.launch(Dispatchers.Main) {
    for(index in 1 until 20){
        launch {
            println("index:$index")
        }
    }
}
打印结果：
index:1
index:2
index:3
...
...
index:18
index:19

看到这里按顺序打印出了1到19的值

我们将Dispatchers.Main改为我们将Dispatchers.IO

打印结果：
index:1
index:2
index:4
index:5
index:6
index:3
index:7
index:8
index:9
index:10
index:13
index:14
index:15
index:16
index:17
index:18
index:19
index:12
index:11

可以看到这里打印出的是一个无序的结果 为什么会出现这种情况呢？ 这里就引出了协程调度器的概念， Dispatchers.Main：表示协程使用的是主线程 Dispatchers.IO：表示使用IO子线程操作

基于主线程的操作，只能等待上个协程执行完毕后，才能继续执行下个协程，所以打印出的是有序的 而基于IO线程的操作，可以并发状态下执行协程。所以打印的出的是无序的

总结

本篇文章对协程的一些基本操作做了讲解，下篇文章我们来讲下协程中的几个关键知识点 1.协程调度器CoroutlineDispatcher 2.线程上下文CoroutlineContext 3.协程启动模式CoroutlineStart 4.协程作用域CoroutlineScope 5.挂起函数以及suspend关键字的使用

关于协程的其他知识，请看后续文章

1.Android体系课之--Kotlin协程入门篇-协程的基本使用

2[.Android体系课之--Kotlin协程进阶篇-协程中关键知识点梳理]()

3.Android体系课之--Kotlin协程进阶篇-协程的异常处理机制以及suspend关键字详解

4.Android体系课之--Kotlin协程进阶篇-协程加Retrofit创建一个MVVM模式的网络请求框架