开发环境

  • IntelliJ IDEA 2021.2.2 (Community Edition)
  • Kotlin: 212-1.5.10-release-IJ5284.40

我们已经通过第一个例子学会了启动协程,这里介绍一些协程的基础知识。

阻塞与非阻塞

runBlocking

delay是非阻塞的,Thread.sleep是阻塞的。显式使用 runBlocking 协程构建器来阻塞。

import kotlinx.coroutines.*

fun main() {
GlobalScope.launch { // 在后台启动一个新的协程并继续
delay(200)
"rustfisher.com".forEach {
print(it)
delay(280)
}
}
println("主线程中的代码会立即执行")
runBlocking { // 这个表达式阻塞了主线程
delay(3000L) //阻塞主线程防止过快退出
}
println("\n示例结束")
}

可以看到,runBlocking里使用了delay来延迟。用了runBlocking的主线程会一直阻塞直到runBlocking内部的协程执行完毕。

也就是runBlocking{ delay }实现了阻塞的效果。

我们也可以用runBlocking来包装主函数。

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
delay(100) // 在这里可以用delay了 GlobalScope.launch {
delay(100)
println("Fisher")
}
print("Rust ")
delay(3000)
}

runBlocking<Unit>中的<Unit>目前可以省略。

runBlocking也可用在测试中

// 引入junit
dependencies {
implementation("junit:junit:4.13.1")
}

单元测试

使用@Test设置测试

import org.junit.Test
import kotlinx.coroutines.* class C3Test { @Test
fun test1() = runBlocking {
println("[rustfisher] junit测试开始 ${System.currentTimeMillis()}")
delay(1234)
println("[rustfisher] junit测试结束 ${System.currentTimeMillis()}")
}
}

运行结果

[rustfisher] junit测试开始 1632401800686
[rustfisher] junit测试结束 1632401801928

IDEA可能会提示no tasks available。需要把测试选项改为IDEA,如下图。

等待

有时候需要等待协程执行完毕。可以用join()方法。这个方法会暂停当前的协程,直到执行完毕。需要用main() = runBlocking

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
println("[rustfisher]测试等待")
val job1 = GlobalScope.launch {
println("job1 start")
delay(300)
println("job1 done")
}
val job2 = GlobalScope.launch {
println("job2 start")
delay(800)
println("job2 done")
} job2.join()
job1.join() // 等待
println("测试结束")
}

运行log

[rustfisher]测试等待
job1 start
job2 start
job1 done
job2 done
测试结束

结构化的并发

GlobalScope.launch时,会创建一个顶层协程。之前的例子我们也知道,它不使用主线程。新创的协程虽然轻量,但仍会消耗一些内存资源。如果忘记保持对新启动的协程的引用,它还会继续运行。

我们可以在代码中使用结构化并发。

示例中,我们使用runBlocking协程构建器将main函数转换为协程。在里面(作用域)启动的协程不需显式使用join

观察下面的例子:

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking<Unit> {
println("主线程id ${Thread.currentThread().id}")
launch { // 在 runBlocking 作用域中启动一个新协程1
println("协程1所在线程id ${Thread.currentThread().id}")
delay(300)
println("协程1执行完毕")
}
launch { // 在 runBlocking 作用域中启动一个新协程2
println("协程2所在线程id ${Thread.currentThread().id}")
delay(500)
println("协程2执行完毕")
}
println("主线程执行完毕")
}

运行log

主线程id 1
主线程执行完毕
协程1所在线程id 1
协程2所在线程id 1
协程1执行完毕
协程2执行完毕

可以看到,不用像之前那样调用Thread.sleep或者delay让主线程等待一段时间,防止虚拟机退出。

程序会等待它所有的协程执行完毕,然后真正退出。

作用域构建器

使用 coroutineScope 构建器声明自己的作用域。它会创建一个协程作用域,并且会等待所有已启动子协程执行完毕。

runBlockingcoroutineScope 看起来类似,因为它们都会等待其协程体以及所有子协程结束。主要区别在于:

  • runBlocking 方法会阻塞当前线程来等待,是常规函数
  • coroutineScope 只是挂起,会释放底层线程用于其他用途,是挂起函数

下面这个示例展示了作用域构建器的特点。main是一个作用域。

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking { // this: CoroutineScope
launch {
delay(200L)
println("协程1 t${Thread.currentThread().id}")
} coroutineScope { // 创建一个协程作用域
launch {
delay(500L)
println("内部协程2-1 t${Thread.currentThread().id}")
} delay(100L)
println("协程2 t${Thread.currentThread().id}")
} println("主任务完毕")
}

运行log

协程2 t1
协程1 t1
内部协程2-1t1
主任务完毕

提取函数重构

launch { …… } 内部的代码块提取到独立的函数中。提取出来的函数需要 suspend 修饰符,它是挂起函数

import kotlinx.coroutines.delay
import kotlinx.coroutines.launch
import kotlinx.coroutines.runBlocking fun main() = runBlocking<Unit> {
launch { r1() }
println("DONE")
} // 挂起函数
suspend fun r1() {
delay(300)
println("[rustfisher] 提取出来的函数")
}

log

DONE
[rustfisher] 提取出来的函数

协程是轻量的

我们前面也试过,创建非常多的协程,程序运行OK。

下面的代码可以输出很多的点

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
for (t in 1..10000) {
launch {
delay(t * 500L)
print(".")
}
}
}

全局协程像守护线程

我们在线程介绍中知道,如果进程中只剩下了守护线程,那么虚拟机会退出。

前文那个打印rustfisher.com的例子,其实也能看到,字符没打印完程序就结束了。

GlobalScope 中启动的活动协程并不会使进程保活。它们就像守护线程。

再举一个例子

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
GlobalScope.launch {
for (i in 1..1000000) {
delay(200)
println("协程执行: $i")
}
} delay(1000)
println("Bye~")
}

log

协程执行: 1
协程执行: 2
协程执行: 3
协程执行: 4
Bye~

最后我们来看一下全文的思路

参考

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