協程是什麼？
首先kotlin協程是kotlin的擴展庫(kotlinx.coroutines)。
上一篇我們簡單瞭解了線程的概念，線程在Android開發中一般用來做一些複雜耗時的操作，避免耗時操作阻塞主線程而出現ANR的情況，例如IO操作就需要在新的線程中去完成。但是呢，如果一個頁面中使用的線程太多，線程間的切換是很消耗內存資源的，我們都知道線程是由系統去控制調度的，所以線程使用起來比較難於控制。這個時候kotlin的協程就體現出它的優勢了，kotlin協程是運行在線程之上的，它的切換由程序自己來控制，無論是 CPU 的消耗還是內存的消耗都大大降低。所以大家趕緊來擁抱kotlin協程吧_
爲Android項目中引入kotlin協程
- 添加依賴
首先要確保你的kotlin版本在1.1以上，我們在Android module中的build.gradle的dependencies中添加如下依賴。
api 'org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-android:1.3.2'
這裏我使用的kotlin版本爲1.3.50,協程庫版本爲1.3.2
- 添加混淆
在混淆代碼中，具有不同類型的字段可以具有相同的名稱，並且AtomicReferenceFieldUpdater可能無法找到正確的字段。要避免在混淆期間按類型進行字段重載，請將其添加到配置中：
-keepclassmembernames class kotlinx.** {
volatile <fields>;
}
回想一下剛學 Thread 的時候
我相信現在接觸 Kotlin 的開發者絕大多數都有 Java 基礎，我們剛開始學習 Thread 的時候，一定都是這樣乾的：
val thread = object : Thread(){
override fun run() {
super.run()
//do what you want to do.
}
}
thread.start()
肯定有人忘了調用 start，還特別納悶爲啥我開的線程不啓動呢。說實話，這個線程的 start 的設計其實是很奇怪的，不過我理解設計者們，畢竟當年還有 stop 可以用，結果他們很快發現設計 stop 就是一個錯誤，因爲不安全而在 JDK 1.1 就廢棄，稱得上是最短命的 API 了吧。
既然 stop 是錯誤，那麼總是讓初學者丟掉的 start 是不是也是一個錯誤呢？
哈，有點兒跑題了。我們今天主要說 Kotlin。Kotlin 的設計者就很有想法，他們爲線程提供了一個便捷的方法：
val myThread = thread {
//do what you want
}
這個 thread 方法有個參數 start 默認爲 true，換句話說，這樣創造出來的線程默認就是啓動的，除非你實在不想讓它馬上投入工作：
val myThread = thread(start = false) {
//do what you want
}
//later on ...
myThread.start()
這樣看上去自然多了。接口設計就應該讓默認值滿足 80% 的需求嘛。
爲什麼我們要使用協程
上面我們簡單介紹協程的設計巧妙的避開了Thread的弊端，但是協程的作用究竟是什麼呢？爲啥我們的整個項目要直接用協成替換了Thread？它又是如何能夠在如此大的項目中直接扮演Thread這麼重要的角色？
首先來強調一個概念：協程是一個輕量級的線程。
接下來用一個官方的demo，解釋一下協程爲什麼能夠被如此重視：
runBlocking{
repeat(100_000){//循環100000次
launch{//開啓一個協程
delay(1000L)
print(".")
}
}
}
案例很簡單，開啓10萬個協程。等等？啓動10萬個？？沒錯！這裏可以很順暢的啓動10萬個！這裏我們想想，如果我們啓動10萬個Thread會是什麼樣子呢？從這點來看，協程的確可以稱的上輕量級。那麼協程的優點僅此而已嗎？不着急，我們一點點來看。
初識協程:
首先我們來瞄一眼協程是長啥樣的, 以下引用(copy)了官網的一個例子:
fun main(args: Array<String>) {
launch(CommonPool) {
delay(1000L)
println("World!")
}
println("Hello,")
Thread.sleep(2000L)
}
運行結果: ("Hello,"會立即被打印, 1000毫秒之後, "World!"會被打印)
Hello,
World!
姑且不管裏面具體的細節, 上面代碼大體的運行流程是這樣的:
- 主流程:
1、調用系統的launch方法啓動了一個協程, 跟隨的大括號可以看做是協程體.
(其中的CommonPool暫且理解成線程池, 指定了協程在哪裏運行)
2、打印出"Hello,"
3、主線程sleep兩秒
(這裏的sleep只是保持進程存活, 目的是爲了等待協程執行完)
- 協程流程:
協程延時1秒
打印出"World!"
解釋一下delay方法:
在協程裏delay方法作用等同於線程裏的sleep, 都是休息一段時間, 但不同的是delay不會阻塞當前線程, 而像是設置了一個鬧鐘, 在鬧鐘未響之前, 運行該協程的線程可以被安排做了別的事情, 當鬧鐘響起時, 協程就會恢復運行.
再看協程:
我們可以把協程認爲是一個輕量的線程。像線程一樣，協程同樣可以並行運行，彼此等待並進行通信。協程和線程最大的不同就是，協程很輕量，我們可以創建上千個，並且只消耗很少的性能。線程從開始到保持都要耗費很多資源，而且對現在機器來說上千個線程是一個很嚴峻的挑戰。我們可以通過launch{}方法開啓一個協程，默認情況下協程運行在一個共享的線程池上。線程仍然可以運行在一個基於協程開發的程序中，一個線程可以運行很多個協程，所以我們將不再需要很多的線程。示例如下：
import kotlinx.coroutines.experimental.*
fun main(args: Array<String>) {
println("Start")
// Start a coroutine
launch {
delay(1000)
println("Hello")
}
Thread.sleep(2000) // wait for 2 seconds
println("Stop")
}
運行結果：
說明：上述代碼中我們開啓了一個協程，一秒後打印hello。我們使用delay()方法，就像使用Thread.sleep()方法，但是delay方法會更好一些，它不會阻塞線程，它只是暫停協程本身。當協程正在等待時，線程返回到池中，並且當等待完成時，協程將在池中的空閒線程上恢復。
如果你想在main函數中使用非阻塞的delay方法，會發生一個編譯錯誤Suspend functions are only allowed to be called from a coroutine or another suspend function，因爲我們沒有在協程中執行，我們將它包裝在runBolcking{}中使用。runBlocking{}會啓動協程並等待協程執行完成
import kotlinx.coroutines.experimental.*
fun main(args: Array<String>) {
println("Start")
// Start a coroutine
launch {
delay(1000)
println("Hello1")
}
runBlocking {
delay(2000)
println("Hello2")
}
Thread.sleep(2000) // wait for 2 seconds
println("Stop")
}
kotlin協程的三種啓動方式
到這裏，已經我們已經看了兩個簡單的協程案例了，這兩個案例我們都是用了launch關鍵字來啓動協程，其實協程有三種通用的啓動方式
-
runBlocking:T
-
launch:Job
-
async/await:Deferred
第一種啓動方式(runBlocking:T)
runBlocking 方法用於啓動一個協程任務，通常只用於啓動最外層的協程，例如線程環境切換到協程環境。
上圖是官方源碼中給出的該方法的解釋，意思就是說runBlocking啓動的協程任務會阻斷當前線程，直到該協程執行結束。
代碼示例：
執行結果：可以清楚的看到先將協程中的任務完成才執行主線程中的邏輯
第二種啓動方式(launch:Job)
我們最常用的用於啓動協程的方式，它最終返回一個Job類型的對象，這個Job類型的對象實際上是一個接口，它包涵了許多我們常用的方法。例如join()啓動一個協程、cancel() 取消一個協程
注⚠️:該方式啓動的協程任務是不會阻塞線程的
代碼示例：
執行結果：可以清楚的看到主線程沒有被阻塞
第三種啓動方式(async/await:Deferred)
1.async和await是兩個函數，這兩個函數在我們使用過程中一般都是成對出現的。
2.async用於啓動一個異步的協程任務，await用於去得到協程任務結束時返回的結果，結果是通過一個Deferred對象返回的。
代碼示例：
執行結果：可以看到當協程任務執行完畢時可以通過await()拿到返回結果
雖然有三種啓動方式，但是大部分情況，我們都是使用Launch這種方式。
協程是可以被取消的和超時控制，可以組合被掛起的函數，協程中運行環境的指定，也就是線程的切換
協程啓動後還可以取消
launch方法有一個返回值, 類型是Job, Job有一個cancel方法, 調用cancel方法可以取消協程, 看一個數羊的例子:
fun main(args: Array<String>) {
val job = launch(CommonPool) {
var i = 1
while(true) {
println("$i little sheep")
++i
delay(500L) // 每半秒數一隻, 一秒可以輸兩隻
}
}
Thread.sleep(1000L) // 在主線程睡眠期間, 協程裏已經數了兩隻羊
job.cancel() // 協程才數了兩隻羊, 就被取消了
Thread.sleep(1000L)
println("main process finished.")
}
運行結果是:
1 little sheep
2 little sheep
main process finished.
如果不調用cancel, 可以數到4只羊。
在開發過程中通過cancel我們可以及時釋放不必要的資源。