kotlin Coroutine協程

• 什麼是協程?
• • 官方描述：
  • 協程起源
  • 些語言應用到了協程?
  • 協程優點
  • • 舉例說明
    • • 異步代碼 & 回調地獄
      • 地獄到天堂(使用協程)
• 什麼是程序和線程?
• • 程序是什麼呢？
  • 線程又是什麼呢？
  • • Java中線程具有五種狀态
    • 線程和協程的關系
• 開始使用
• • 環境準備
  • 建立協程的幾種方式
  • • 使用方式一:launch:Job(最常用,不阻塞)
    • 使用方式二:runBlocking(阻塞)
    • 使用方式三:async/await:Deferred(不阻塞)
    • 協程中的一些關鍵名稱
    • 關系
    • 排程器Dispatchers
    • suspend

什麼是協程?

官方描述：

協程(英文Coroutines)通過将複雜性放入庫來簡化異步程式設計。程式的邏輯可以在協程中順序地表達，而底層庫會為我們解決其異步性。該庫可以将使用者代碼的相關部分包裝為回調、訂閱相關事件、在不同線程（甚至不同機器）上排程執行，而代碼則保持如同順序執行一樣簡單。

說人話： 協程就像非常輕量級的線程,協程依賴于線程，并且内部實作了相關異步操作

協程起源

「協程 Coroutines」源自 Simula 和 Modula-2 語言，這個術語早在 1958 年就被 Melvin Edward

Conway 發明并用于建構彙程式設計式，說明協程是一種程式設計思想，并不局限于特定的語言。

些語言應用到了協程?

• Lua語言

  Lua從5.0版本開始使用協程，通過擴充庫coroutine來實作。

• Python語言

  正如剛才所寫的代碼示例，python可以通過 yield/send 的方式實作協程。在python 3.5以後， async/await 成為了更好的替代方案。

• Go語言

  Go語言對協程的實作非常強大而簡潔，可以輕松建立成百上千個協程并發執行。

• Java語言

  如上文所說，Java語言并沒有對協程的原生支援，但是某些開源架構模拟出了協程的功能，有興趣的小夥伴可以看一看Kilim架構的源碼：

  https://github.com/kilim/kilim

協程優點

• 輕量級，占用更少的系統資源；(線程的代碼，占用的記憶體幾乎是使用協程的兩倍)
• 高效
• 挂起函數，不會造成線程阻塞
• 異步邏輯同步化表達

舉例說明

異步代碼 & 回調地獄

比如我們有個需求,發起了一個異步請求，從服務端查詢使用者的資訊，通過 CallBack 傳回 response：

如果現在需求修改了,查詢使用者資訊→查找該使用者的好友清單→查找該好友的動态(代碼看起來非常臃腫)

地獄到天堂(使用協程)

是不是簡潔到了極緻？這就是 Kotlin 協程的魅力：以同步的方式完成異步任務。

為了更好的了解,在使用協程之前,再講解一下線程和程序

什麼是程序和線程?

程序是什麼呢？

直白地講，程序就是應用程式的啟動執行個體。比如我們運作一個遊戲，打開一個軟體，就是開啟了一個程序。

程序擁有代碼和打開的檔案資源、資料資源、獨立的記憶體空間。

線程又是什麼呢？

線程從屬于程序，是程式的實際執行者。一個程序至少包含一個主線程，也可以有更多的子線程。

線程擁有自己的棧空間。

對作業系統來說，線程是最小的執行單元，程序是最小的資源管理單元。

無論程序還是線程，都是由作業系統所管理的。

Java中線程具有五種狀态

線程不同狀态之間的轉化是誰來實作的呢？是JVM嗎？

并不是。JVM需要通過作業系統核心中的TCB（Thread Control Block）子產品來改變線程的狀态，這一過程需要耗費一定的CPU資源。 在 Java 的 API 中，Thread 類是實作線程最基本的類，每建立一個 Thread 對象，就代表着在作業系統核心啟動了一個線程，如果我們閱讀 Thread 類的源碼，可以發現，它的内部實作是大量的 JNI 調用，因為線程的實作必須由作業系統直接提供支援。

線程和協程的關系

• 輕量級、高效

線程是由系統排程的，線程切換或線程阻塞的開銷都比較大

• 依賴于線程

不能脫離線程而運作

• 挂起時不阻塞線程

協程底層庫也是異步處理阻塞任務，但是這些複雜的操作被底層庫封裝起來，協程代碼的程式流是順序的

• 一個線程可建立任意個協程
• 不同的線程之間切換
• 協程可控

協程底層庫也是異步處理阻塞任務，但是這些複雜的操作被底層庫封裝起來，協程代碼的程式流是順序的

開始使用

環境準備

建立協程的幾種方式

使用方式一:launch:Job(最常用,不阻塞)

使用方式二:runBlocking(阻塞)

使用方式三:async/await:Deferred(不阻塞)

協程中的一些關鍵名稱

關系

作用域和上下文的差別

隻在于使用目的的不同——作用域用于管理協程；而上下文隻是一個記錄協程運作環境的集合

排程器Dispatchers

suspend

suspend 修飾的方法會在在編譯期間被編譯器做特殊處理，這種處理被成為CPS(續體轉換風格) 轉化，suspend 方法會被包裹成 Continuation

Kotlin 編譯器将會為每個挂起函數建立一個狀态機，這個狀态機将為我們管理協程的操作！

挂起函數必須在協程或者另一個挂起函數裡被調用。