Android面试题之Kotlin中async 和 await实现并发的原理和面试总结

简介: 本文首发于公众号“AntDream”,详细解析了Kotlin协程中`async`与`await`的原理及其非阻塞特性,并提供了相关面试题及答案。协程作为轻量级线程,由Kotlin运行时库管理,`async`用于启动协程并返回`Deferred`对象,`await`则用于等待该对象完成并获取结果。文章还探讨了协程与传统线程的区别,并展示了如何取消协程任务及正确释放资源。

本文首发于公众号“AntDream”,欢迎微信搜索“AntDream”或扫描文章底部二维码关注,和我一起每天进步一点点

asyncawait 是 Kotlin 协程中实现并发的核心构件,它们的底层工作机理和设计思想对理解 Kotlin 并发编程非常重要。以下是有关它们如何实现并发的深入解释,以及一些可能的面试题与解答。

原理

1、 协程与线程的关系

  • 协程是一种轻量级的线程,它可以在一个或多个真实线程上调度进行。与线程不同,协程不依赖操作系统线程实现,而是由 Kotlin 自己的运行时库管理。

2、 async 的工作机制

  • async 是一个协程构建器,用于启动一个新的协程并返回一个 Deferred<T> 对象,这个对象是一个非阻塞的可等待的任务句柄。
  • 调用 async 时,会将代码块提交到调度器中执行。默认情况下,协程会在调用者的作用域中运行,但也可以通过指定调度器来在不同的线程池运行。

3、 await 的功能

  • await 函数用于等待一个 Deferred 对象完成并返回其结果。调用 await 时,如果结果尚未可用,协程会被挂起。
  • 挂起不同于阻塞,线程仍然可以用来执行其他任务,当挂起的任务完成时,协程会恢复执行。

4、 非阻塞特性

  • 由于协程采用挂起的方式而不是阻塞,当你使用 await 时,线程并不被阻塞,而是会被其他可以运行的任务占用。

相关的面试题和解答

  1. 面试题:解释协程是如何实现挂起的?与传统的线程阻塞有何不同?

    解答:协程通过挂起函数实现挂起,协程中的挂起函数(如 awaitdelay)允许在不阻塞线程的情况下暂停协程的执行。实现挂起时,协程把当前状态转化为一个回调,可以在稍后恢复。这与传统的线程阻塞不同:虽然阻塞会使线程停滞且无法完成其他任务,而挂起不消耗线程资源,使得线程能够继续运行其他协程或任务。

  2. 面试题:async 并发和多线程并发有哪些区别?

    解答async 并发使用协程在单线程上下文中实现(然而可以配置为使用多线程调度器),它使用挂起机制使得任务之间可以协同合作。多线程并发则使用真正的操作系统线程,在同一时间运行多个任务。协程模型更加轻量级,能够提高资源利用率,且减少上下文切换开销,而多线程可能面临更多的同步和死锁问题。

  3. 面试题:如何取消一个正在执行的 async 任务?如何保证退出时资源被正确释放?

    解答:可以通过 Job 接口的方法,如 cancel(), 来取消 async 任务,且应该在协程内部使用 try-finally 块来进行资源释放,以确保即使任务被取消,任何占用的资源都能被正确释放。例如,通过使用 finally 块来关闭打开的文件或释放网络连接。

    val job = scope.async {
        try {
            // 执行任务
        } finally {
            // 确保资源释放
        }
    }
    
    job.cancel() // 取消任务
    
  4. 面试题:在不改变业务逻辑的情况下,一个长时间运行的同步函数如何转为异步函数?

    解答:可以通过将函数内部长时间运行的部分提取到协程中并使用 suspend 标识,将其转化为可以在协程上下文中非阻塞执行。外部调用者使用 async 运行该函数,并使用 await 获取结果。

上述面试问题可以测试协程理解深度、对 Kotlin 并发模型的掌握程度以及在真实开发场景中实施异步和并发处理的能力。


欢迎关注我的公众号AntDream查看更多精彩文章,领取面试资料!

目录
相关文章
|
25天前
|
弹性计算 人工智能 架构师
阿里云携手Altair共拓云上工业仿真新机遇
2024年9月12日,「2024 Altair 技术大会杭州站」成功召开,阿里云弹性计算产品运营与生态负责人何川,与Altair中国技术总监赵阳在会上联合发布了最新的“云上CAE一体机”。
阿里云携手Altair共拓云上工业仿真新机遇
|
1天前
|
人工智能 Rust Java
10月更文挑战赛火热启动,坚持热爱坚持创作!
开发者社区10月更文挑战,寻找热爱技术内容创作的你,欢迎来创作!
269 12
|
17天前
|
存储 关系型数据库 分布式数据库
GraphRAG:基于PolarDB+通义千问+LangChain的知识图谱+大模型最佳实践
本文介绍了如何使用PolarDB、通义千问和LangChain搭建GraphRAG系统,结合知识图谱和向量检索提升问答质量。通过实例展示了单独使用向量检索和图检索的局限性,并通过图+向量联合搜索增强了问答准确性。PolarDB支持AGE图引擎和pgvector插件,实现图数据和向量数据的统一存储与检索,提升了RAG系统的性能和效果。
|
5天前
|
JSON 自然语言处理 数据管理
阿里云百炼产品月刊【2024年9月】
阿里云百炼产品月刊【2024年9月】,涵盖本月产品和功能发布、活动,应用实践等内容,帮助您快速了解阿里云百炼产品的最新动态。
阿里云百炼产品月刊【2024年9月】
|
19天前
|
人工智能 IDE 程序员
期盼已久!通义灵码 AI 程序员开启邀测,全流程开发仅用几分钟
在云栖大会上,阿里云云原生应用平台负责人丁宇宣布,「通义灵码」完成全面升级,并正式发布 AI 程序员。
|
22天前
|
机器学习/深度学习 算法 大数据
【BetterBench博士】2024 “华为杯”第二十一届中国研究生数学建模竞赛 选题分析
2024“华为杯”数学建模竞赛,对ABCDEF每个题进行详细的分析,涵盖风电场功率优化、WLAN网络吞吐量、磁性元件损耗建模、地理环境问题、高速公路应急车道启用和X射线脉冲星建模等多领域问题,解析了问题类型、专业和技能的需要。
2582 22
【BetterBench博士】2024 “华为杯”第二十一届中国研究生数学建模竞赛 选题分析
|
3天前
|
存储 人工智能 搜索推荐
数据治理,是时候打破刻板印象了
瓴羊智能数据建设与治理产品Datapin全面升级,可演进扩展的数据架构体系为企业数据治理预留发展空间,推出敏捷版用以解决企业数据量不大但需构建数据的场景问题,基于大模型打造的DataAgent更是为企业用好数据资产提供了便利。
173 2
|
2天前
|
编译器 C#
C#多态概述:通过继承实现的不同对象调用相同的方法,表现出不同的行为
C#多态概述:通过继承实现的不同对象调用相同的方法,表现出不同的行为
101 65
|
5天前
|
Linux 虚拟化 开发者
一键将CentOs的yum源更换为国内阿里yum源
一键将CentOs的yum源更换为国内阿里yum源
266 2
|
21天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据可视化
【BetterBench博士】2024年中国研究生数学建模竞赛 C题:数据驱动下磁性元件的磁芯损耗建模 问题分析、数学模型、python 代码
2024年中国研究生数学建模竞赛C题聚焦磁性元件磁芯损耗建模。题目背景介绍了电能变换技术的发展与应用,强调磁性元件在功率变换器中的重要性。磁芯损耗受多种因素影响,现有模型难以精确预测。题目要求通过数据分析建立高精度磁芯损耗模型。具体任务包括励磁波形分类、修正斯坦麦茨方程、分析影响因素、构建预测模型及优化设计条件。涉及数据预处理、特征提取、机器学习及优化算法等技术。适合电气、材料、计算机等多个专业学生参与。
1579 16
【BetterBench博士】2024年中国研究生数学建模竞赛 C题:数据驱动下磁性元件的磁芯损耗建模 问题分析、数学模型、python 代码