Android入门教程 | Kotlin协程入门

Android官方推荐使用协程来处理异步问题。

协程的特点：

• 轻量：单个线程上可运行多个协程。协程支持挂起，不会使正在运行协程的线程阻塞。挂起比阻塞节省内存，且支持多个并行操作。
• 内存泄漏更少：使用结构化并发机制在一个作用域内执行多项操作。
• 内置取消支持：取消操作会自动在运行中的整个协程层次结构内传播。
• Jetpack集成：许多Jetpack库都包含提供全面协程支持的扩展。某些库还提供自己的协程作用域，可用于结构化并发。

示例

首先工程中需要引入 Kotlin 与协程。然后再使用协程发起网络请求。

引入：
Android 工程中引入 Kotlin，参考 Android 项目使用 kotlin

有了Kt后，引入协程

dependencies {
    implementation "org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-android:1.3.9" // 协程
}

启动协程

不同于 Kotlin 工程直接使用 GlobalScope，这个示例在ViewModel中使用协程。需要使用viewModelScope。

下面的 CorVm1 继承了 ViewModel。

import androidx.lifecycle.ViewModel
import androidx.lifecycle.viewModelScope // 引入
import kotlinx.coroutines.Dispatchers
import kotlinx.coroutines.launch

class CorVm1 : ViewModel() {

    companion object {
        const val TAG = "rfDevCorVm1"
    }

    fun cor1() {
        viewModelScope.launch { Log.d(TAG, "不指定dispatcher ${Thread.currentThread()}") }
    }
}

在按钮的点击监听器中调用 cor1() 方法，可以看到协程是在主线程中的。

不指定dispatcher Thread[main,5,main]

由于此协程通过viewModelScope启动，因此在 ViewModel 的作用域内执行。如果 ViewModel 因用户离开屏幕而被销毁，则viewModelScope会自动取消，且所有运行的协程也会被取消。

launch() 方法可以指定运行的线程。可以传入Dispatchers来指定运行的线程。

先简单看一下kotlinx.coroutines包里的 Dispatchers ，它有4个属性：

• Default，默认
• Main，Android中指定的是主线程
• Unconfined，不指定线程
• IO，指定IO线程

都通过点击事件来启动

// CorVm1.kt

fun ioCor() {
    viewModelScope.launch(Dispatchers.IO) {
        Log.d(TAG, "IO 协程 ${Thread.currentThread()}")
    }
}

fun defaultCor() {
    viewModelScope.launch(Dispatchers.Default) {
        Log.d(TAG, "Default 协程 ${Thread.currentThread()}")
    }
}

fun mainCor() {
    viewModelScope.launch(Dispatchers.Main) { Log.d(TAG, "Main 协程 ${Thread.currentThread()}") }
}

fun unconfinedCor() {
    viewModelScope.launch(Dispatchers.Unconfined) {
        Log.d(TAG, "Unconfined 协程 ${Thread.currentThread()}")
    }
}

运行log

IO 协程 Thread[DefaultDispatcher-worker-1,5,main]
Main 协程 Thread[main,5,main]
Default 协程 Thread[DefaultDispatcher-worker-1,5,main]
Unconfined 协程 Thread[main,5,main]

从上面的比较可以看出，如果想利用后台线程，可以考虑Dispatchers.IO。Default用的也是DefaultDispatcher-worker-1线程。

模拟网络请求

主线程中不能进行网络请求，我们把请求放到为IO操作预留的线程上执行。一些信息用 MutableLiveData 发出去。

// CorVm1.kt
val info1LiveData: MutableLiveData<String> = MutableLiveData()

private fun reqGet() {
    info1LiveData.value = "发起请求"
    viewModelScope.launch(Dispatchers.IO) {
        val url = URL("https://www.baidu.com/s?wd=abc")
        try {
            val conn = url.openConnection() as HttpURLConnection
            conn.requestMethod = "GET"
            conn.connectTimeout = 10 * 1000
            conn.setRequestProperty("Cache-Control", "max-age=0")
            conn.doOutput = true
            val code = conn.responseCode
            if (code == 200) {
                val baos = ByteArrayOutputStream()
                val inputStream: InputStream = conn.inputStream
                val inputS = ByteArray(1024)
                var len: Int
                while (inputStream.read(inputS).also { len = it } > -1) {
                    baos.write(inputS, 0, len)
                }
                val content = String(baos.toByteArray())
                baos.close()
                inputStream.close()
                conn.disconnect()
                info1LiveData.postValue(content)
                Log.d(TAG, "net1: $content")
            } else {
                info1LiveData.postValue("网络请求出错 $conn")
                Log.e(TAG, "net1: 网络请求出错 $conn")
            }
        } catch (e: Exception) {
            Log.e(TAG, "reqGet: ", e)
        }
    }
}

看一下这个网络请求的流程

1. 从主线程调用reqGet()函数
2. viewModelScope.launch(Dispatchers.IO)在协程上发出网络请求
3. 在协程中进行网络操作。把结果发送出去。

kotlin 协程相关知识点

1. 协程基础

• 你的第一个协程程序
• 桥接阻塞与非阻塞的世界
• 等待一个任务
• 结构化的并发
• 作用域构建器
• 提取函数重构
• ......

2. 取消与超时

• 取消协程的执行
• 取消是协作的
• 使计算代码可取消
• 在 finally 中释放资源
• 运行不能取消的代码块

3. 通道

• 关闭与迭代通道
• 构建通道生产者
• 使用管道的素数
• 带缓冲的通道
• 通道是公平的
• 计时器通道

4. 组合挂起函数

• 默认顺序调用
• 使用 async 并发
• 惰性启动的 async
• async 风格的函数
• 使用 async 的结构化并发

5. 协程上下文与调度器

• 调度器与线程
• 非受限调度器 vs 受限调度器
• 调试协程与线程
• 在不同线程间跳转
• 上下文中的任务
• 父协程的职责
• 命名协程以用于调试
• 组合上下文中的元素
• 通过显式任务取消
• 线程局部数据

6. 异常处理

• 异常的传播
• CoroutineExceptionHandler
• 取消与异常

7. select 表达式

• 在通道中 select
• 通道关闭时 select
• Select 以发送
• Select 延迟值
• 在延迟值通道上切换

8. 共享的可变状态与并发

• volatile 无济于事
• 线程安全的数据结构
• 以细粒度限制线程
• 以粗粒度限制线程
• Actors

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