0x3、第一个官方Demo的解读

如题，官方文档中给出了第一个Kotlin协程Demo：Your first coroutine，笔者加了点料：

运行输出结果如下：

讲解一波(有些名词不懂也没关系，不影响后续学习)：

上节说过，Kotlin-JVM的协程是 假协程，只是对底层Thread的一次良好封装，这里通过Thread.currentThread().name 把当前线程的名字打印出来，可以看到协程所用的线程名为：DefaultDispatcher-worker-1，盲猜 线程池，毕竟高效的多线程调度基本是离不开线程池。

GlobalScope.launch 先简单地理解为创建了一个协程，第12行比第8行先执行的原因： 创建线程池要费点时间，所以没主线程同步代码的执行速度快。

delay() 是一个 挂起函数(suspend function)，可在不堵塞线程的情况下延迟协程；Thread.sleep() 则会堵塞当前线程；

suspend 挂起的意思：协程作用域被挂起，但当前 线程中协程作用域外的代码不被堵塞；suspend挂起函数，只能在协程或者另外一个挂起函数中被调用。

在协程挂起(等待)时，线程会回到线程池，当等待结束，协程会从线程池中一个空闲的线程上恢复。

读者比较疑惑的问题可能是：第13行的那一句 Thread.sleep(2000L) 能去掉吗？

答：不行，这句话的作用是 堵塞主线程，JVM保活，好让协程执行完毕，如果去掉，协程里的东西没执行完，JVM就退出了。

另外再说一点：

main线程只是一个普通的用户线程，其他线程都是由main线程启动的，但在进程层面看：线程都是平级的，没有父子关系，JVM会在所有用户线程执行完毕后退出，注意是 用户线程！JVM可不会理 守护线程 生还是死，可以通过 setDaemon(true) 将线程设置为守护线程。

而打开Kotlin协程源码，全局搜下：isDaemon = true，可见一斑：

① runBlocking

另外，Kotlin还提供了一种机制来堵塞线程，可实现与Thread.sleep相同的效果，修改后的代码：

背后的机制：

runBlocking函数会建立一个 堵塞当前线程的协程，main线程会等待runBlocking中的代码执行完毕。

上述代码还可以再改进一波：

runBlocking是一个全局函数，可在任意地方调用，不过 项目中用得不多，毕竟堵塞main线程意义不大，常用于单元测试防止JVM退出。

还有一点，使用delay()函数可以起到延迟等待作用，但并非良策，实际开发中耗时任务的时间存在不确定性，可以使用Kotlin协程提供的Job(作业)来实现，这个等下会讲。

0x4、CoroutineScope → 协程作用域

① GlobalScope → 全局协程作用域

点进 GlobalScope 的源码：

定义成了一个 单例对象， 在整个JVM虚拟中只有一份对象实例，生命周期贯穿整个JVM，故使用时需要警惕 内存泄漏！！！上面讲过Kotlin协程通过作用域来实现「结构化并发」的需求，可以自定义协程作用域以满足我们的需求。

② 自定义作用域

GlobalScope继承自CoroutineScope接口，点开源码，比较简单，持有一个CoroutineContext上下文：

可以让类实现这个接口，让该类称为一个协程作用域，示例如下：

2、使用MainScope()函数

为了在Android/JavaFx等场景中更方便的使用，官方提供了 MainScope() 函数快速创建基于主线程协程作用域。

使用MainScope可以很方便的控制所有它范围内的协程的取消，官方更推荐我们定义一个抽象的Activity，示例如下：

3、使用 coroutineScope() 和 supervisorScope() 创建子作用域

注意，是创建子作用域，只能在一个已有的协程作用域中调用，前者出现异常时会把异常抛出(父协程及其他子协程会被取消)，后者出现异常时不会影响其他子协程，示例如下：

0x5、创建协程 → 作用域函数

协程作用域，确定了协程间的父子关系，以及取消或异常处理等方面的传播行为。接着，可以利用作用域函数来创建协程。

① launch & async

这两个函数会创建一个「不堵塞」当前线程的新协程，区别：

• launch返回一个「Job」，用于协程监督与取消，用于无返回值的场景。
• async返回一个Job的子类「Deferred」，可通过await()获取完成时返回值。

简单的代码使用示例如下：

输出结果如下：

0x6、suspend关键字 → 挂起函数

Kotlin协程提供了 suspend 关键字，用于定义一个 挂起函数，它就是一个 标记

当你写的普通函数需要在「某些时刻挂起和恢复」，加上他就行，其他不用你理！！！

而它的真正作用：

告知编译器，这个函数需在协程中执行，编译器会将挂起函数用「有限状态机」转换为一种优化版的回调。

抽取一波业务代码，用suspend定义挂起函数，修改后的代码如下：

0x7、Job → 作业

调用launch函数会返回一个Job对象，代表一个 协程的工作任务

① 常用API

/**
 * 协程状态
 */
isActive: Boolean    //是否存活
isCancelled: Boolean //是否取消
isCompleted: Boolean //是否完成
children: Sequence<Job> // 所有子作业
/**
 * 协程控制
 */
cancel()             // 取消协程
join()               // 堵塞当前线程直到协程执行完毕
cancelAndJoin()      // 两者结合，取消并等待协程完成
cancelChildren()     // 取消所有子协程，可传入CancellationException作为取消原因
attachChild(child: ChildJob) // 附加一个子协程到当前协程上

② 生命周期

Job的生命周期包括一系列的状态：

New（新创建）、Active（活跃）、Completing（完成中）、

Completed（已完成）、Cancelling（取消中）、Cancelled（已取消）

注意上图中的 await children，当协程处于完成中 或取消中，会等待所有子协程完成后，才进入已完成或已取消状态。

③ 取消操作详解

• 取消作用域会取消它的所有子协程；

• 同一作用域中，被取消的子协程不会影响其余兄弟协程；

• 协程通过抛出一个特殊的异常CancellationException来处理取消操作，cancel函数中默认会创建一个，也可以自己构建新的实例传入，子协程因为CancellationException而被取消，父协程是不需要进行其他额外操作的；

• 不能在已取消的作用域中再次启动新的协程；

• 协程的取消是「协作式」的，协程不会在调用cancel()时立即停止，调用后只是进入 取消中 状态，只有工作完成后才会变成 已取消 状态，所以需要我们在代码中定期检查协程是否处于活动状态。比如下述例子：

运行输出结果如下：

并没有在取消后立即停止，需要我们自己手动去判断，比如在while()循环中加入**isActive**

while(i < 5 && isActive)

也可以使用**ensureActive()来检查，该函数会在Job处于不活跃状时立即抛出异常，可以把它写在循环体的第一行。 还可以使用yield()**来检查，它的第一个操作就是检查Job是否完成，已完成会抛出CancellationException来退出协程。

协程取消后会抛出CancellationException，可以使用try/catch代码块对此异常进行捕获，在finally块中完成资源释放等清理工作。

但要注意一个问题：处于取消中状态的协程不能够挂起，finally中的代码如果涉及挂起，后续代码是不会继续执行的，可以通过 withContext + NonCancellable 来创建一个无法取消的任务，以保证清理任务的完成，示例代码如下：

运行结果如下：

④ 异常处理

Kotlin中异常处理的玩法有三种，先是「try-catch直接捕获作用域内异常」，代码示例如下：

输出结果如下：

注：无法使用try-catch去捕获launch和async作用域的异常！！！

然后是「全局异常处理」跟Rx里的 RxJavaPlugins.setErrorHandler 捕获全局异常很相似，而全局协程作用域存在嵌套子父级关系，所以异常可能会依次抛出多个，代码示例如下：

输出结果如下：

注：只支持launch()传入，async()传入是无效的；全局异常处理并不能阻止协程取消，只是避免因异常而退出程序。

最后是「异常传播」，协程作用域中异常传播默认是 双向 的表现为：

• 父协程发生异常，所有子协程都会取消；
• 子协程发生异常，会导致父协程取消，间接导致兄弟协程也取消；

代码示例如下：

输出结果如下：

有两种方式将传播变为 单向，即子协程发生异常不会影响父协程及兄弟协程。 其中一种方式就是用 SupervisorJob 代替 Job，修改后的代码示例：

另一种是使用上面自定义作用域介绍的 supervisorScope，修改后的代码示例如下：

相同的运行结果：