Kotlin协程简介（一） Hello,coroutines!

协程的作用

协程并不是一个新鲜概念，相信大家都有所了解，它的好处是可以极大程度的复用线程，通过让线程满载运行，达到最大程度的利用CPU，进而提升应用性能。它和反应式编程一样都可以有效的提高资源的利用率，并且让我们脱离callback hell。目前JAVA里还没有原生的协程库(AJDK里对协程提供了支持)。Kotlin从1.1开始支持协程，不过目前还处于试验阶段，感兴趣的同学可以查看这篇文档。

如何在kotlin里使用协程

launch

由于协程还处于试验阶段，没有在Kotlin的标准库里提供，因此我们需要先引入一下相关的Jar包，Maven引用如下（其它同理）

<dependency><groupId>org.jetbrains.kotlinx</groupId><artifactId>kotlinx-coroutines-core</artifactId><version>0.25.0</version>
</dependency>

然后直接上代码，先把官网上最简单的Hello world抄过来看看：

fun main(args: Array<String>) {launch { // 开启协程delay(1000L) // 阻塞协程,只能在协程里调用println("World!")  }println("Hello,") Thread.sleep(3000L) // 等待协程执行
}

运行会得到如下结果

Hello,
World!

我们发现代码后边的 println("Hello,") 先执行了，可以肯定是launch和delay搞的鬼，如果隐藏在launch后边的是线程，也能得到完全同样的效果，不过这里隐藏的是协程，它在这里和线程有着同样的表现，确是非常轻量级的异步实现。

launch是协程的启动函数，注意它本身并不是一个协程，大括号里的部分才是协程的本体，我们知道大括号内部其实是个lambda表达式，而lambda表达式会被编译成一个匿名内部类的对象，反编译一下这个匿名内部类，大概是这样的：

final class Demo1Kt$main$1 extends CoroutineImpl implements Function2 {private CoroutineScope p$;@Nullablepublic final Object doResume(@Nullable Object data, @Nullable Throwable throwable) {Object var5 = IntrinsicsKt.getCOROUTINE_SUSPENDED();switch(super.label) {case 0:if(throwable != null) {throw throwable;}CoroutineScope var3 = this.p$;super.label = 1;if(DelayKt.delay$default(1000L, (TimeUnit)null, this, 2, (Object)null) == var5) {return var5;}break;case 1:if(throwable != null) {throw throwable;}break;default:throw new IllegalStateException("call to \'resume\' before \'invoke\' with coroutine");}String var4 = "World!";System.out.println(var4);return Unit.INSTANCE;}Demo1Kt$main$1(Continuation var1) {super(2, var1);}@NotNullpublic final Continuation create(@NotNull CoroutineScope $receiver, @NotNull Continuation continuation) {Intrinsics.checkParameterIsNotNull($receiver, "$receiver");Intrinsics.checkParameterIsNotNull(continuation, "continuation");Demo1Kt$main$1 var3 = new Demo1Kt$main$1(continuation);var3.p$ = $receiver;return var3;}@Nullablepublic final Object invoke(@NotNull CoroutineScope $receiver, @NotNull Continuation continuation) {Intrinsics.checkParameterIsNotNull($receiver, "$receiver");Intrinsics.checkParameterIsNotNull(continuation, "continuation");return ((Demo1Kt$main$1)this.create((CoroutineScope)$receiver, continuation)).doResume(Unit.INSTANCE, (Throwable)null);}
}

也不知道都是什么鬼（以后再说），我们只需要知道它实现了CoroutineImpl即可，CoroutineImpl实现了Continuation接口，Continuation代表了Kotlin里的协程，协程运行，其实就是运行Continuation。

我们再看下launch的定义，

public fun launch(context: CoroutineContext , start: CoroutineStart , parent: Job?, onCompletion: CompletionHandler? , block: suspend CoroutineScope.() -> Unit):Job

先忽略它的参数，看看它的返回值Job，Job最常用的方法有三个，分别是start,join和cancel,cancel没啥好说的，我们看看如何使用start和job:

fun main(args: Array<String>) = runBlocking(){val job = launch(EmptyCoroutineContext,CoroutineStart.LAZY) { // 开启协程println("execuse me!")doSomeDelay()}Thread.sleep(2000)println("Hello,")job.start()job.join()
}suspend fun doSomeDelay() {delay(1000)println("World!")
}

这段代码的输出是

Hello,
execuse me!
World!

它除了调用了job的start和join方法外，还给launch传递了两个参数，引入了suspend和runBlocking两个关键字。我们一一看来：
CoroutineContext这玩意从名字看是协程上下文，我们先忽略，传个默认值，
CoroutineStart代表协程的启动方式，它是个枚举，如果它的值是LAZY，则协程不会立即启动，需要我们手工启动，这也是job.start()的意义。看输出，虽然先调用了launch方法，但是协程里的第一行代码哪怕主线程sleep了2000ms，也没有执行，而是一直等到调用start方法之后才执行。可以证明协程并没有随着launch的调用启动。

join方法，表示当前协程等待job所在的协程执行结束。它和线程里的join方法有同样的语义，大家对比着学习即可。这里需要注意的是join方法是suspend关键字修饰的，我们看下它的声明：

public abstract suspend fun join(): kotlin.Unit

一个协程方法必须被suspend修饰，且suspend修饰的方法必须在协程体里或者被suspend修饰的方法调用，比如第一段程序的代码，delay也是suspend修饰的，把delay那行放在launch外边，就会产生编译错误。这也是为什么我们把上边的代码里用了runBlocking方法。runBlocking会开启一个新的协程，并阻塞当前的线程，直到里面的代码执行完毕。

官方说法：

Runs new coroutine and blocks current thread interruptibly until its completion.

async

写到这里想必大家发现launch没法获取协程里代码的返回值，它有点像线程里的Runnable，但是很多情况下我们需要返回值，这时就需要async方法出场了，我们再来一个hello world:

fun main(args: Array<String>) = runBlocking {val deffered = async {doSomeThing()}println("Hello,")println(deffered.await())}suspend fun doSomeThing(): String {delay(1000)return "world!"
}

它的输出如下：

Hello,
world!

Deferred继承了Job,它除了拥有Job的方法外，还有一个await方法，它也是被suspend修饰的方法，因此我们在runBlocking里调用它。其它方面基本都和launch以及Job大同小异，就不赘述了。

总结

我们回顾一下，这里讲了

启动无返回值协程的launch方法和它的返回值Job，可以把它理解成线程里的Runnable
有返回值协程的async方法和它的返回值Deferred,可以把它理解成线程里的Callable
声明协程的关键字suspend
阻塞执行的runBlocking

有了这些，我们已经基本可以用协程实现功能了，更高级的东西下篇再说。

参考文献

https://kymjs.com/code/2017/11/24/01/
https://github.com/Kotlin/kotlinx.coroutines/blob/master/coroutines-guide.md#composing-suspending-functions
http://kotlinlang.org/docs/reference/coroutines.html#experimental-status-of-coroutines
https://kotlin.github.io/kotlinx.coroutines/kotlinx-coroutines-core/kotlinx.coroutines.experimental/run-blocking.html

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