kotlin彙總7-Coroutines

在kotlin1.1，Coroutines還處於實驗階段。
有些API啓動耗時操作比如：網絡IO，文件流IO，CPU/GPU要求高的工作，它們會導致調用阻塞直到操作完成。Coroutines通過一種更便宜，更容易控制的suspension(掛起)操作，來避免線程阻塞。

Coroutines把複雜的運算移到了libraries,因而簡化了異步編程。在Coroutine中，程序邏輯可以順序表達（同步），底層的libraries可以幫我們完成異步操作，我們只需要在異步回調中編寫我們的代碼就完成了，可以在不同的線程訂閱相關的事情，執行計劃，代碼就像順序執行一樣簡單。

像其他語言中的大多數異步機制都可以通過coroutines實現。包括C#和ECMAScript的async/await,Go的channels和select, C#和Python的generator/yeild.

阻塞VS掛起
基本上，coroutines可以掛起運算而不會阻塞線程。阻塞線程通常代價昂貴，特別是在高負載的情況下，因爲在真實的情境下，僅僅會很少的幾個線程會在運行，所以阻塞其中一個線程會導致很多重要的工作會被延遲。

換句話說，Coroutine基本上是無代價的。不需要切換上下文，也不需要任何OS的參與。在這基礎上，suspension可以在很大程度上被使用者library控制,作爲一個library的開發者，我們可以決定suspension的時候做什麼，比如優化/打印/攔截，完全可以根據我們自己的需要。

不同的地方是，Coroutines不能被隨時掛起，僅僅是在調用函數的時候。

通過suspend定義一個掛起函數

suspend fun doSomething(foo: Foo): Bar {
    ...
}

在kotlinx.coroutines中有

fun <T> async(block: suspend () -> T)

所以我們可以如下調用

async {
    doSomething(foo)
    ...
}

但是我們需要注意，不能在一個普通的函數如main()中調用掛起函數

fun main(args: Array<String>) {
    doSomething() // ERROR: Suspending function called from a non-coroutine context 
}

而且掛起函數可以是虛函數，可以被子類覆寫

interface Base {
    suspend fun foo()
}

class Derived: Base {
    override suspend fun foo() { ... }
}

使用@RestrictsSuspension註釋可以使用者定義新的掛起方式，最經典的例子是

@RestrictsSuspension
@SinceKotlin("1.1")
public abstract class SequenceBuilder<in T> internal constructor() {
    /**
     * Yields a value to the [Iterator] being built.
     *
     * @sample samples.collections.Sequences.Building.buildSequenceYieldAll
     * @sample samples.collections.Sequences.Building.buildFibonacciSequence
     */
    public abstract suspend fun yield(value: T)

    /**
     * Yields all values from the `iterator` to the [Iterator] being built.
     *
     * The sequence of values returned by the given iterator can be potentially infinite.
     *
     * @sample samples.collections.Sequences.Building.buildSequenceYieldAll
     */
    public abstract suspend fun yieldAll(iterator: Iterator<T>)

    /**
     * Yields a collections of values to the [Iterator] being built.
     *
     * @sample samples.collections.Sequences.Building.buildSequenceYieldAll
     */
    public suspend fun yieldAll(elements: Iterable<T>) {
        if (elements is Collection && elements.isEmpty()) return
        return yieldAll(elements.iterator())
    }

因爲SequenceBuilder類的成員函數都是掛起函數，設計者不希望使用者添加新的掛起函數，所以可以使用@RestrictsSuspension做了限制。

Coroutines的內部工作機制，這個比較複雜，使用是的編譯器技巧，有興趣可以看英文資料Coroutines

需要注意是的,Coroutines目前還處於實驗階段。