1.协程：Coroutine

2.如何去理解协程：可以视为轻量级的线程

我们可以回顾一下什么是线程。从操作系统原理的角度来讲，进程是资源分配的基本单位，而线程是调度的基本单位，也就是说线程实际上是系统级别的，它运行与否是由操作系统决定的。从Java语言层面上讲，我们可以通过new Thread().start这种形式去启动一个线程，我们可以查看Thread类的源代码：

public synchronized void start() {
    /**
     * This method is not invoked for the main method thread or "system"
     * group threads created/set up by the VM. Any new functionality added
     * to this method in the future may have to also be added to the VM.
     *
     * A zero status value corresponds to state "NEW".
     */
    if (threadStatus != 0)
        throw new IllegalThreadStateException();

    /* Notify the group that this thread is about to be started
     * so that it can be added to the group's list of threads
     * and the group's unstarted count can be decremented. */
    group.add(this);

    boolean started = false;
    try {
        start0();
        started = true;
    } finally {
        try {
            if (!started) {
                group.threadStartFailed(this);
            }
        } catch (Throwable ignore) {
            /* do nothing. If start0 threw a Throwable then
              it will be passed up the call stack */
        }
    }
}

private native void start0();

我们可以看到start0是一个native方法，也就是说开启一个线程实际上是需要jvm同底层操作系统进行打交道的。那么我们可以用一句话总结就是：线程是系统级别的，它的开销是巨大的，比较耗费计算机资源，而协程是轻量级的，开销小。

既然协程如此轻便，那么是不是意味着我们可以抛弃线程了呢？当然不是，协程是依赖于线程的，不过协程挂起时是不会阻塞线程的，而一个线程中可以创建任意个协程
协程的作用：为了简化异步编程。回想Java中，我们需要线程同步或者接口回调的方式来实现异步编程，实际上很繁琐。而像Flutter中，或者说Dart语言本身，提供了async、await等关键字来实现异步编程。Kotlin中就提供了协程来简化异步编程

3.编写第一个协程代码：

fun main() {

    GlobalScope.launch {
        delay(1000)
        println("world")
    }

    println("hello")

    Thread.sleep(2000)

    println("welcome")
}

输出结果：

hello
(等待1s)
world
(等待1s)
welcome

这段代码我们待会儿再来解释，我们再来看一个熟悉的例子：

fun main() {

    Thread{
        Thread.sleep(1000)
        println("world")
    }.start()

    println("hello")
    Thread.sleep(2000)
    println("welcome")

}

输出结果同上面一样，等待时间也是一样的。后面这段代码易懂，我们按照时间顺序来解释：

0s: 启动一个子线程；子线程开始休眠；主线程打印hello；主线程开始休眠。
1s：子线程到达休眠时间，唤醒后打印world
2s：主线程被唤醒，打印welcome

理解到这，我们再来对比第一段协程代码：

如何创建一个协程：GlobalScope.launch{...} 是不是和创建一个子线程的形式类似
launch后面的代码块是异步执行的，并且不会阻塞线程

同样，我们按照时间顺序来解释协程代码：

0s：创建一个协程；执行delay延迟；主线程打印hello；主线程开始休眠
1s：协程的delay时间已到，打印world
2s：主线程被唤醒，打印welcome

现在，我们针对第一段协程代码，稍微改动一下主线程的休眠时间，将2000毫秒改为500毫秒，再来看一看运行结果：

hello
休眠0.5s
welcome

好了，到这程序就运行结束了，"world"永远也不会有机会输出。为什么呢？

0s：创建一个协程；执行delay延迟；主线程打印hello；主线程开始休眠
0.5s：主线程被唤醒，打印welcome；主线程运行结束，程序退出。

程序都已经退出了，那么协程当然也就不存在了。感兴趣你还可以针对第二段线程代码进行同样的修改，看看结果有什么不同，这里就不再详述了。

4.GlobalScope.launch{}

Launches a new coroutine without blocking the current thread and returns a reference to the coroutine as a [Job]

这是launch方法的描述，翻译过来就是：它会在不阻塞当前线程的前提下去启动一个新的协程，然后返回一个关联该协程的Job类型的引用。

public fun CoroutineScope.launch(
    context: CoroutineContext = EmptyCoroutineContext,
    start: CoroutineStart = CoroutineStart.DEFAULT,
    block: suspend CoroutineScope.() -> Unit
): Job {
    val newContext = newCoroutineContext(context)
    val coroutine = if (start.isLazy)
        LazyStandaloneCoroutine(newContext, block) else
        StandaloneCoroutine(newContext, active = true)
    coroutine.start(start, coroutine, block)
    return coroutine
}

另外从源代码的角度上可以看出：launch是CoroutineScope的一个扩展方法，并且返回值是一个Job类型

CoroutineScope：

/**
 * Defines a scope for new coroutines. Every coroutine builder
 * is an extension on [CoroutineScope] and inherits its [coroutineContext][CoroutineScope.coroutineContext]
 * to automatically propagate both context elements and cancellation.
*/
public interface CoroutineScope {
/**
     * The context of this scope.
     * Context is encapsulated by the scope and used for implementation of coroutine builders that are extensions on the scope.
     * Accessing this property in general code is not recommended for any purposes except accessing [Job] instance for advanced usages.
     *
     * By convention, should contain an instance of a [job][Job] to enforce structured concurrency.
     */
    public val coroutineContext: CoroutineContext
}

用来定义协程的作用范围，有个概念就行。

GlobalScope：

public object GlobalScope : CoroutineScope {
    /**
     * Returns [EmptyCoroutineContext].
     */
    override val coroutineContext: CoroutineContext
        get() = EmptyCoroutineContext
}

可以看出，GlobalScope是一个实现了CoroutineScope接口的对象，并且重写coroutineContext的get方法。

当然，CoroutineScope.launch{}只是启动协程的方式之一，Kotlin还提供了其他启动协程的方式，这些方式或者叫方法有一个名字，叫做协程建造器（coroutine builder）。我们将在接下来的篇章去进行介绍

5.补充：

我们刚刚在创建一个线程时，使用了如下代码：

Thread{
    ....
}.start()

实际上Kotlin中提供一种更为简便的方式：

thread {
    ...
}

这个thread实际上一个顶级函数（top-level function）,在kotlin.concurrent包下，它的实现如下：

public fun thread(
    start: Boolean = true,
    isDaemon: Boolean = false,
    contextClassLoader: ClassLoader? = null,
    name: String? = null,
    priority: Int = -1,
    block: () -> Unit
): Thread {
    val thread = object : Thread() {
        public override fun run() {
            block()
        }
    }
    if (isDaemon)
        thread.isDaemon = true
    if (priority > 0)
        thread.priority = priority
    if (name != null)
        thread.name = name
    if (contextClassLoader != null)
        thread.contextClassLoader = contextClassLoader
    if (start)
        thread.start()
    return thread
}

实现也是一看就懂，就是Kotlin为了开发者编码方便而做了一层封装。

Kotlin学习系列之：协程的创建（一）

相关文章