聊聊Kotlin中的Coroutine
前言
近期在使用Android開發的時候，經常在RxJava與Coroutine之間的使用異步語法與否有很多次的問題，所以，基於這樣的理由，我決定來一一搞清楚協程是幹啥用的，所以接下來會主要基於這個方式來寫接下來的技術筆記，算是把Blog當作是自己日常搞清楚某些技術的筆記本。
最近真的很常使用AI，但我覺得使用AI的效率固然高，但也遇到一定的問題是要依靠工程師的基本素質去完成的：「就算這樣有用，也要搞清楚為什麼會這樣成功。」這幾個點或許是開始用AI之後產生的盲點，好像不用東西丟給AI就會自己生了，但沒有認真的釐清哪個地方該用什麼。
接著，來認真聊聊Coroutine，我猜這個章節或許不會是只有一篇而已，但隨筆寫寫我對Coroutine的認識，也就如此囉。
正文
關於核心概念：
協程算是一種可以暫停、恢復的函數，有別于傳統的執行緒，它更輕量，可以避開大量的上下文的切換（比如保存當前執行緒的狀態、切換到新的執行緒、切換到新任務後執行）
幾個重要的關鍵字：
掛起函數（suspend）
這個是啥咧，表示這個函數可以被暫停並在稍後恢復：
suspend fun doTask(): String {
// 模擬一個耗時操作
delay(2000) // 延遲2秒
return "任務完成"
}import kotlinx.coroutines.*
fun main() = runBlocking {
println("開始執行")
// 調用掛起函數
val result = doTask()
println(result)
println("結束執行")
}開始執行
(等待2秒)
任務完成
結束執行掛起函數主要的目的就是兩個：
- 非阻塞執行：delay(2000) 並不會阻塞執行緒，只是暫停當前協程，讓出執行緒給其他協程。
- 協程調度：掛起函數會暫停，但執行緒可以繼續處理其他任務，提升了效率。
那如果是普通的函數的作法呢？
普通函數：
fun blockingTask(): String {
Thread.sleep(2000) // 阻塞執行緒2秒
return "普通函數任務完成"
}
fun main() {
println("開始執行")
val result = blockingTask()
println(result)
println("結束執行")
}執行緒在 Thread.sleep 期間會無法做其他事。這樣就會造成一些資源的使用不當。
作用域（Coroutine Scope）
接下來會聊作用域：
作用域有四種：
- GlobalScope：全域作用域，生命周期與應用程序一致（使用時要小心）。
- lifecycleScope：在 Activity 或 Fragment 中，與其生命周期綁定。
- viewModelScope：在 ViewModel 中，與 ViewModel 的生命周期綁定。
- CoroutineScope：自定義協程作用域。
四種作用域大概看命名就可以知道會用在什麼地方，LifeCycle的Scope，就是用在UI中，ViewModel的就是用在Kotlin最經典的MVVM框架中的ViewModelM，而Global就是所謂的全作用域，如果要另外自訂義協程，就直接用Coroutine，直白吧？
下面一一舉例：
1. GlobalScope
import kotlinx.coroutines.*
fun main() {
GlobalScope.launch {
for (i in 5 downTo 1) {
println("倒計時: $i")
delay(1000)
}
println("任務完成！")
}
Thread.sleep(6000) // 保證主線程存活以觀察結果
}2. lifecycleScope
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity
import android.os.Bundle
import androidx.lifecycle.lifecycleScope
import kotlinx.coroutines.delay
import kotlinx.coroutines.launch
class MainActivity : AppCompatActivity() {
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_main)
lifecycleScope.launch {
for (i in 5 downTo 1) {
println("倒計時: $i")
delay(1000)
}
println("任務完成！")
}
}
}3. viewModelScope
import androidx.lifecycle.ViewModel
import androidx.lifecycle.viewModelScope
import kotlinx.coroutines.Dispatchers
import kotlinx.coroutines.delay
import kotlinx.coroutines.launch
import kotlinx.coroutines.withContext
class MyViewModel : ViewModel() {
fun fetchData() {
viewModelScope.launch {
val data = withContext(Dispatchers.IO) {
// 模擬網路請求
delay(2000)
"數據加載完成"
}
println("更新 UI: $data")
}
}
}4. CoroutineScope
import kotlinx.coroutines.*
class CustomScopeExample {
private val scope = CoroutineScope(Dispatchers.Default)
fun startTask() {
scope.launch {
for (i in 1..5) {
println("任務進行中: $i")
delay(1000)
}
println("任務完成！")
}
}
fun cancelTask() {
scope.cancel() // 手動取消
println("任務已取消！")
}
}
fun main() {
val example = CustomScopeExample()
example.startTask()
Thread.sleep(3000) // 等待3秒
example.cancelTask()
Thread.sleep(2000) // 觀察取消後是否有其他輸出
}調度器（Dispatcher）
調度器大致上可分為四種：
1. Dispatchers.Main
適用於 Android 和桌面應用程序，用於執行與 UI 操作相關的任務。協程會運行在主線程（UI 線程）上。
2. Dispatchers.IO
用於執行 IO 密集型操作，比如文件讀寫、網絡請求、數據庫操作。它基於一個共享的線程池，能高效處理多個 IO 任務。
3. Dispatchers.Default
適用於 CPU 密集型操作，比如計算、排序、處理數據等。默認使用與 CPU 核心數相等的線程數。
4. Dispatchers.Unconfined
不限制協程在哪個線程上運行，初始時在調用者線程上運行，後續由掛起函數決定線程切換。適用於輕量、無上下文依賴的操作。
5. 自定義調度器
我們可以通過 newSingleThreadContext 或 Executors 創建自己的調度器。
舉個例子：
import kotlinx.coroutines.*
fun main() = runBlocking {
launch(Dispatchers.Main) {
println("運行在主線程: ${Thread.currentThread().name}")
}
launch(Dispatchers.IO) {
println("運行在 IO 線程: ${Thread.currentThread().name}")
}
launch(Dispatchers.Default) {
println("運行在計算密集型線程: ${Thread.currentThread().name}")
}
launch(Dispatchers.Unconfined) {
println("初始運行線程: ${Thread.currentThread().name}")
delay(100)
println("掛起後的線程: ${Thread.currentThread().name}")
}
}執行結果大概就會是下面這個樣子：
運行在主線程: main
運行在 IO 線程: DefaultDispatcher-worker-1
運行在計算密集型線程: DefaultDispatcher-worker-2
初始運行線程: main
掛起後的線程: DefaultDispatcher-worker-3如果硬要說調度器大概怎麼使用，可能可以這樣分：
不過我目前是處於沒什麼使用調度器的經驗，大部分都使用作用域去解決事情，所以也許之後有更多相關使用經驗會再更新上來。
尾聲
Android跟大坑一樣，就是一個開發環境，但是會build在不同類型的手機上，很多時候你以為的可行，可能換了一個開發機或是網路環境之類的，你以為的可以就會化為泡影，但最重要的還是自己知道為什麼這麼用，才是工程師必須要有的素質。
