Kotlin协程教程2协程作用域与各种builder们

jiezi

5 年前

协程作用域本质是一个接口，既然是一个接口，那么它就可以被某个类去实现（implement)，实现它的那个类，也就具备了一些能力。

class MyClass: CoroutineScope {// MyClass 就具备了 CoroutineScope 的一些能力}

那么它具备了哪些能力呢？

当然是启动协程的能力和停止协程的能力。除了 runBlocking 有一些特殊外，launch 和 async 其实都是 CoroutineScope 的扩展方法，它们两个都必须通过作用域才能调用。

比如我们有一个界面，里面有一些数据是需要通过网络或者文件或者数据库才能获取的，我们想通过协程去获取它们，但由于界面可能随时会被关闭，我们希望界面关闭的时候，协程就不要再去工作了。

我们可以这样写

class MyClass: CoroutineScope by CoroutineScope(Dispatchers.Default) {fun doWork() {
        launch {for (i in 0..10) {println("MyClass launch1 $i -----")
                delay(100)
            }
        }
    }

    fun destroy() {(this as CoroutineScope).cancel()}
}

fun main() {val myClass = MyClass()

    // 因为 myClass 已经是一个 CoroutineScope 对象了，当然也可以通过这种方式来启动协程
    myClass.launch {for (i in 0..10) {println("MyClass launch1 $i *****")
            delay(100)
        }
    }

    myClass.doWork()

    Thread.sleep(500) // 让协程工作一会

    myClass.destroy() // myClass 需要被回收了！Thread.sleep(500) // 等一会方便观察输出
}

当 destroy 被调用的时候，myClass 的协程就都停止工作了，是不是很爽，很方便。这个设计将非常适合与在 GUI 程序上使用。

现在来小小的回顾下上面说的，协程必须要在 CoroutineScope 中才能启动，本质是 launch 和 async 是 CoroutineScope 的扩展方法，在一个协程作用域 CoroutineScope 中启动的协程，都将受到这个作用域的管控，可以通过这个作用域的对象来取消内部的所有协程。

协程作用域 CoroutineScope 的内部，又包含了一个 协程上下文（CoroutineContext） 对象。

协程上下文对象中，是一个 key-value 的集合，其中，最重要的一个元素就是 Job，它表示了当前上下文对应的协程执行单元。

它们的关系看起来就像是这样的：

另外，launch 和 async 启动后的协程，也是一个新的作用域，如下代码，我构造了好几个协程，并 print 出当前的 Scope 对象。

GlobalScope.launch {println("GlobalScope ${this.toString()}")
    launch {println("A ${this.toString()}")
        launch {println("A1 ${this.toString()}")
        }
    }

    launch {println("B ${this.toString()}")
    }
}

运行结果：

GlobalScope StandaloneCoroutine{Active}@714834a4
B StandaloneCoroutine{Active}@6be16ee2
A StandaloneCoroutine{Active}@6a716a81
A1 StandaloneCoroutine{Active}@64b699bf

可见，作用域启动新协程也是一个新的作用域，它们的关系可以并列，也可以包含，组成了一个作用域的树形结构。

默认情况下，每个协程都要等待它的子协程全部完成后，才能结束自己。这种形式，就被称为 结构化的并发

关于 GlobalScope.launch，还有一个小特性，就是它更像一个守护线程，无法使进程保活。具体来说，就是，如果进程中只有这样一个守护线程，可能会被干掉。

fun main()  {
    runBlocking {
        launch {for (i in 0 ..100) {delay(1000)
                println("hahaha")
            }
        }
    }
    
    println("qqqqqqqqqqqq")
}

上面的代码，可以正确的输出一堆 hahahah，最终会输出 qqqqqqqq。

但如果将 launch 换成 GlobalScope.launch，就是另一种效果了

fun main()  {
    runBlocking {
        GlobalScope.launch { // 注意这里的变化
            for (i in 0 ..100) {delay(1000)
                println("hahaha")
            }
        }
    }

    println("qqqqqqqqqqqq")
}

运行结果为：
直接输出 qqqqqqqqqqqqq，进程就结束了。

在官方文档上，launch、async 被称为 coroutine builder，我想不严谨的扩大一下这个概念，将经常使用到的都成为 builder，我已经总结了它们的特性，列在下面的表格中：

协程作用域本质是一个接口，我们可以手动声明这样一个接口，也可以让一个类实现这个接口。在语义上，仿佛就像定义了一个作用域，但又巧妙的在这个作用域的范围内，可以使用启动协程的方法了，启动的协程也自然的绑定在这个作用域上。

新启动的协程又会创建自己的作用域，可以自由的组合和包含，外层的协程必须要等到内部的协程全部完成了，才能完成自己的，这便是结构化的并发。

协程作用域实际上是绑定了一个 Job 对象，这个 Job 对象表示作用域内所有协程的执行单元，可以通过这个 Job 对象取消内部的协程。

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作用域与上下文

各种 builder 们

总结