協(xié)程
協(xié)程簡(jiǎn)單的來說，就是用戶態(tài)的線程。
emmm，還是不明白對(duì)吧，那想象一個(gè)這樣的場(chǎng)景，如果在一個(gè)單核的機(jī)器上有兩個(gè)線程需要執(zhí)行，因?yàn)橐淮沃荒軋?zhí)行一個(gè)線程里面的代碼，那么就會(huì)出現(xiàn)線程切換的情況，一會(huì)需要執(zhí)行一下線程A，一會(huì)需要執(zhí)行一下線程B，線程切換會(huì)帶來一些開銷。
假設(shè)兩個(gè)線程，交替執(zhí)行，如下圖所示
線程會(huì)因?yàn)門hread.sleep方法而進(jìn)入阻塞狀態(tài)（就是什么也不會(huì)執(zhí)行），這樣多浪費(fèi)資源啊。
能不能將代碼塊打包成一個(gè)個(gè)小小的可執(zhí)行片段，由一個(gè)統(tǒng)一的分配器去分配到線程上去執(zhí)行呢，如果我的代碼塊里要求sleep一會(huì)，那么就去執(zhí)行別的代碼塊，等會(huì)再來執(zhí)行我呢。
協(xié)程就是這樣一個(gè)東西，我們作為使用者不需要再去考慮創(chuàng)建一個(gè)新線程去執(zhí)行一坨代碼，也不需要關(guān)心線程怎么管理。我們需要關(guān)心的是，我要異步的執(zhí)行一坨代碼，待會(huì)我要拿到它的結(jié)果，我要異步的執(zhí)行很多坨代碼，待會(huì)我要按某種順序，或者某種邏輯得到它們的結(jié)果。
總而言之，協(xié)程是用戶態(tài)的線程，它是在用戶態(tài)實(shí)現(xiàn)的一套機(jī)制，可以避免線程切換帶來的開銷，可以高效的利用線程的資源。
從代碼上來講，也可以更漂亮的寫各種異步邏輯。
這里想再講講一個(gè)概念，阻塞與非阻塞是什么意思
阻塞與非阻塞
簡(jiǎn)單來說，阻塞就是不執(zhí)行了，非阻塞就是一直在執(zhí)行。
比如
Thread.wait() // 阻塞了
// 這里執(zhí)行不到了
但是，如果
while (true) { // 一直在運(yùn)行，沒有阻塞
i++;
}
// 這里也執(zhí)行不到了
runBlocking：連接阻塞與非阻塞的世界
runBlocking是啟動(dòng)新協(xié)程的一種方法。
runBlocking啟動(dòng)一個(gè)新的協(xié)程，并阻塞它的調(diào)用線程，直到里面的代碼執(zhí)行完畢。
舉個(gè)例子
println("aaaaaaaaa ${Thread.currentThread().name}")
runBlocking {
for (i in 0..10) {
println("$i ${Thread.currentThread().name}")
delay(100)
}
}
println("bbbbbbbbb ${Thread.currentThread().name}")
上面代碼的輸出為：
aaaaaaaaa main
0 main
1 main
2 main
3 main
4 main
5 main
6 main
7 main
8 main
9 main
10 main
bbbbbbbbb main
emmm，這并沒有什么稀奇，所有的代碼都在主線程執(zhí)行，按照順序來，去掉runBlocking也是一樣的嘛。
但是，runBlocking可以指定參數(shù)，就可以讓runBlocking里面的代碼在其他線程執(zhí)行，但同樣可以阻塞外部線程。
println("aaaaaaaaa ${Thread.currentThread().name}")
runBlocking(Dispatchers.IO) { // 注意這里
for (i in 0..10) {
println("$i ${Thread.currentThread().name}")
delay(100)
}
}
println("bbbbbbbbb ${Thread.currentThread().name}")
上面的代碼，給runBlocking添加了一個(gè)參數(shù)，Dispatchers.IO，這樣里面的代碼塊就會(huì)執(zhí)行到其他線程了。
來一起看看效果：
aaaaaaaaa main
0 DefaultDispatcher-worker-1
1 DefaultDispatcher-worker-1
2 DefaultDispatcher-worker-1
3 DefaultDispatcher-worker-4
4 DefaultDispatcher-worker-4
5 DefaultDispatcher-worker-6
6 DefaultDispatcher-worker-7
7 DefaultDispatcher-worker-7
8 DefaultDispatcher-worker-9
9 DefaultDispatcher-worker-1
10 DefaultDispatcher-worker-5
bbbbbbbbb main
通過斷點(diǎn)在runBlocking里面的代碼，查看這個(gè)時(shí)候，主線程是什么狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)它是進(jìn)入了WAIT態(tài)。
當(dāng)給runBlocking指定Dispatchers參數(shù)時(shí)，就仿佛是使用了join方法。
val t = thread {
for (i in 0..10) {
println("$i ${Thread.currentThread().name}")
Thread.sleep(100)
}
}
t.join()
launch：?jiǎn)?dòng)一個(gè)協(xié)程
launch可以啟動(dòng)一個(gè)協(xié)程，但不會(huì)阻塞調(diào)用線程，但是launch必須要在協(xié)程作用域中才能調(diào)用。
fun main() {
launch {
// no, no, no...
}
runBlocking {
launch {
// is ok
}
}
}
如果要在非協(xié)程作用域調(diào)用launch，可以使用GlobalScope.launch。
fun main() {
GlobalScope.launch {
// is ok
}
}
同樣的launch也是可以傳入一個(gè)Dispatcher參數(shù)來指定它會(huì)被分配到什么線程上執(zhí)行。
此時(shí)，大家就會(huì)想了，GlobalScope.launch那么方便，是不是只用它就行了？什么時(shí)候該用launch，什么時(shí)候該用GlobalScope.launch呢？
文檔這樣說道：GlobalScope.launch會(huì)啟動(dòng)一個(gè)top-level的協(xié)程，它的生命周期將只受到整個(gè)應(yīng)用程序生命周期的限制。
emmmm，那是不是說，普通的launch，它所創(chuàng)建的協(xié)程會(huì)受到外層的一個(gè)作用域的生命周期的影響，而GlobalScope所創(chuàng)建的協(xié)程，不收外層的影響。
于是，有了下面的實(shí)驗(yàn)
fun main() {
runBlocking(Dispatchers.IO) {
val job = launch { // 外層任務(wù)，包裹兩個(gè)協(xié)程
GlobalScope.launch { // 第一個(gè)協(xié)程
for (i in 0..10) {
println("GlobalScope $i ${Thread.currentThread().name} -----")
delay(100)
}
}
launch { // 第二個(gè)協(xié)程
for (i in 0..10) {
println("normal launch $i ${Thread.currentThread().name} #####")
delay(100)
}
}
}
delay(300); // 延遲一會(huì)，讓第二個(gè)協(xié)程能執(zhí)行3次左右
job.cancel() // 將外層任務(wù)取消了
delay(2000) // 繼續(xù)延遲，期望看到GlobalScope能繼續(xù)運(yùn)行
}
}
看看實(shí)驗(yàn)結(jié)果
GlobalScope 0 DefaultDispatcher-worker-2 -----
normal launch 0 DefaultDispatcher-worker-5 #####
GlobalScope 1 DefaultDispatcher-worker-5 -----
normal launch 1 DefaultDispatcher-worker-1 #####
GlobalScope 2 DefaultDispatcher-worker-5 -----
normal launch 2 DefaultDispatcher-worker-3 #####
GlobalScope 3 DefaultDispatcher-worker-7 -----
GlobalScope 4 DefaultDispatcher-worker-8 -----
GlobalScope 5 DefaultDispatcher-worker-8 -----
GlobalScope 6 DefaultDispatcher-worker-7 -----
GlobalScope 7 DefaultDispatcher-worker-1 -----
GlobalScope 8 DefaultDispatcher-worker-3 -----
GlobalScope 9 DefaultDispatcher-worker-9 -----
GlobalScope 10 DefaultDispatcher-worker-5 -----
如我的預(yù)料一樣，GlobalScope無法被cancel。
再來看一下文檔里面怎么描述的，體會(huì)一下：
Global scope is used to launch top-level coroutines which are operating on the whole application lifetime
and are not cancelled prematurely.
接下來，解釋一下上面提到的協(xié)程作用域的概念。
什么是協(xié)程作用域（Coroutine Scope）？
協(xié)程作用域是協(xié)程運(yùn)行的作用范圍，換句話說，如果這個(gè)作用域銷毀了，那么里面的協(xié)程也隨之失效。就好比變量的作用域。
{ // scope start
int a = 100;
} // scope end
println(a); // what is a?
協(xié)程作用域也是這樣一個(gè)作用，可以用來確保里面的協(xié)程都有一個(gè)作用域的限制。
一個(gè)經(jīng)典的示例就是，比如我們要在Android上使用協(xié)程，但是我們不希望Activity銷毀了，我的協(xié)程還在悄咪咪的干一些事情，我希望它能停止掉。
我們就可以
class MyActivity : AppCompatActivity(), CoroutineScope by MainScope() {
// ....
}
這樣，里面運(yùn)行的協(xié)程就會(huì)隨著Activity的銷毀而銷毀。
launch的返回值：Job
回到launch的話題，launch啟動(dòng)后，會(huì)返回一個(gè)Job對(duì)象，表示這個(gè)啟動(dòng)的協(xié)程，我們可以方便的通過這個(gè)Job對(duì)象，取消，等待這個(gè)協(xié)程。
像這樣：
fun main() {
runBlocking(Dispatchers.IO) {
val job1 = launch {
for (i in 0..10) {
println("normal launch $i ${Thread.currentThread().name} #####")
delay(100)
}
}
val job2 = launch {
for (i in 0..10) {
println("normal launch $i ${Thread.currentThread().name} -----")
delay(100)
}
}
job1.join()
job2.join()
println("all job finished")
}
}
使用job的join方法，來等待這個(gè)協(xié)程執(zhí)行完畢。這個(gè)和Thread的join方法語義一樣。
async：?jiǎn)?dòng)協(xié)程的另一種姿勢(shì)
launch啟動(dòng)一個(gè)協(xié)程后，會(huì)返回一個(gè)Job對(duì)象，這個(gè)Job對(duì)象不含有任何數(shù)據(jù)，它只是表示啟動(dòng)的協(xié)程本身，我們可以通過這個(gè)Job對(duì)象來對(duì)協(xié)程進(jìn)行控制。
假設(shè)這樣一種場(chǎng)景，我需要同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)協(xié)程來搞點(diǎn)事，然后它們分別都會(huì)計(jì)算出一個(gè)Int值，當(dāng)兩個(gè)協(xié)程都做完了之后，我需要將這兩個(gè)Int值加在一起并輸出。
如果使用launch，我們可能要在外層建立一個(gè)變量來記錄協(xié)程的輸出數(shù)據(jù)了，但是使用async，就可以輕松的解決這個(gè)問題！
async的返回值依然是個(gè)Job對(duì)象，但它可以帶上返回值。
上面的小需求可以用下面的代碼實(shí)現(xiàn)：
fun main() {
runBlocking(Dispatchers.IO) {
val job1 = async {
for (i in 0..10) {
println("normal launch $i ${Thread.currentThread().name} #####")
delay(100)
}
10 // 注意這里的返回值
}
val job2 = async {
for (i in 0..10) {
println("normal launch $i ${Thread.currentThread().name} -----")
delay(100)
}
20 // 注意這里的返回值
}
println(job1.await() + job2.await())
println("all job finished")
}
}
這里使用了await方法來獲取返回值，它會(huì)等待協(xié)程執(zhí)行完畢，并將返回值吐出來。
這樣上面的代碼就是兩個(gè)協(xié)程自己吭哧吭哧弄完之后，各自返回了10和20，外層再將它們加起來。
總結(jié)
這篇文章，我大概的講了一下協(xié)程的概念和被發(fā)明的初衷，以及在kotlin中，啟動(dòng)協(xié)程的基本方法，最后再總結(jié)一下，方便快速?gòu)?fù)習(xí)。
進(jìn)程是一個(gè)應(yīng)用程序的資源管理單元，線程是一個(gè)執(zhí)行單元，但當(dāng)線程這個(gè)執(zhí)行單元需要切換狀態(tài)，停止，啟動(dòng)，或者大量啟動(dòng)的時(shí)候，就會(huì)比較消耗資源。我們需要一個(gè)更輕巧，更容易被控制的執(zhí)行單元，這就是協(xié)程啦。
本篇介紹了runBlocking方法，它可以在非協(xié)程作用域下創(chuàng)建一個(gè)協(xié)程作用域，它的名字也很好，阻塞的執(zhí)行，意味著，它會(huì)阻塞它的調(diào)用線程，直到它內(nèi)部都執(zhí)行完畢。
launch和async都可以在協(xié)程作用域下啟動(dòng)協(xié)程，launch以Job對(duì)象的形式返回協(xié)程任務(wù)本身，可以通過Job來操作協(xié)程，async以Deferred對(duì)象的形式返回協(xié)程任務(wù)，可以獲取執(zhí)行流的返回值。
GlobalScope.launch會(huì)創(chuàng)建一個(gè)頂層的協(xié)程，它只受限于整個(gè)應(yīng)用的生命周期，不建議使用。
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