Kotlin的重要优势及特点之——结构化并发

Kotlin 协程是一种并发设计模式，可以在 Android 平台上让异步代码像阻塞代码一样易于使用。协程可大幅简化后台任务管理，例如网络调用、本地数据访问等任务的管理。

简单来说，协程就是一种轻量级的非阻塞的线程工具API，可以用同步的方式写出异步的代码，优雅地切换线程和处理回调地狱。与线程的关系，线程在进程中，协程在线程中。

所有源文件都必须编码为 UTF-8。

来源标注：Android 上的 Kotlin 协程  |  Android Developers

书接上篇：Android Kotlin知识汇总（三）Kotlin 协程-CSDN博客

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示例概览

根据应用架构指南，本主题中的示例会发出网络请求并将结果返回到主线程，然后应用可以在主线程上向用户显示结果。

具体而言，ViewModel 架构组件会在主线程上调用代码库层，以触发网络请求。ViewModel 包含一组可直接与协程配合使用的 KTX 扩展（lifecycle-viewmodel-ktx 库）。

依赖项信息

如需在 Android 项目中使用协程，请将以下依赖项添加到应用的 build.gradle 文件中：

dependencies {
    implementation("org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-android:1.3.9")
}

Repository 类

创建LoginRepository类，其中makeLoginRequest方法是同步的，并且会阻塞发起调用的线程。为了对网络请求的响应建模，我们创建了自己的 Result 类。 

sealed class Result<out R> {
    data class Success<out T>(val data: T) : Result<T>()
    data class Error(val exception: Exception) : Result<Nothing>()
}

class LoginRepository(private val responseParser: LoginResponseParser) {
    private const val loginUrl = "https://example.com/login"
    fun makeLoginRequest(jsonBody: String): Result<LoginResponse> {
        //IO操作
        val url = URL(loginUrl)
        (url.openConnection() as? HttpURLConnection)?.run {
            requestMethod = "POST"
            setRequestProperty("Content-Type", "application/json; utf-8")
            setRequestProperty("Accept", "application/json")
            doOutput = true
            outputStream.write(jsonBody.toByteArray())
            return Result.Success(responseParser.parse(inputStream))
        }
        return Result.Error(Exception("Cannot open HttpURLConnection"))
    }
}

ViewModel类

用于在点击登陆（例如，点击按钮）时触发网络请求： 

class LoginViewModel(private val loginRepository: LoginRepository): ViewModel() {
    fun login(username: String, token: String) {
        val jsonBody = "{ username: \"$username\", token: \"$token\"}"
        loginRepository.makeLoginRequest(jsonBody)
    }
}

使用上述代码，LoginViewModel 会在网络请求发出时阻塞UI线程。如需将执行操作移出主线程，最简单的方法是创建一个新的协程，然后在 I/O 线程上执行网络请求： 

class LoginViewModel(private val loginRepository: LoginRepository): ViewModel() {
    fun login(username: String, token: String) {
        // 创建并开启一个 coroutine 协程
        viewModelScope.launch(Dispatchers.IO) {
            val jsonBody = "{ username: \"$username\", token: \"$token\"}"
            loginRepository.makeLoginRequest(jsonBody)
        }
    }
}

        由于此协程通过 viewModelScope 启动，因此在 ViewModel 的作用域内执行。如果 ViewModel 因用户离开屏幕而被销毁，则 viewModelScope 会自动取消，且所有运行的协程也会被取消。

使用协程确保主线程安全

makeLoginRequest 函数不是主线程安全的，因为从主线程调用 makeLoginRequest 确实会阻塞界面。可以使用协程库中的 withContext() 函数将协程的执行操作移至其他线程：

class LoginRepository(...) {
    ...
    suspend fun makeLoginRequest(jsonBody: String): Result<LoginResponse> {
        return withContext(Dispatchers.IO) {
            //IO操作...
        }
    }
}

makeLoginRequest 用 suspend 关键字进行标记，强制从协程内调用函数。 

class LoginViewModel(private val loginRepository: LoginRepository): ViewModel() {
    fun login(username: String, token: String) {
        // Create a new coroutine on the UI thread
        viewModelScope.launch {
            val jsonBody = "{ username: \"$username\", token: \"$token\"}"
            val result = loginRepository.makeLoginRequest(jsonBody)
            when (result) {
                is Result.Success<LoginResponse> -> 
                else -> // Show error in UI
            }
        }
    }
}

 makeLoginRequest 是一个 suspend 函数，而所有 suspend 函数都必须在协程中执行。launch 不接受 Dispatchers.IO 参数。则从 viewModelScope 启动的所有协程都会在主线程中运行。后续可以处理网络请求的结果，以显示成功或失败界面。

处理异常

为了处理 Repository 层可能抛出的异常，请使用 Kotlin 对异常的内置支持。在以下示例中，我们使用的是 try-catch 块：

class LoginViewModel(private val loginRepository: LoginRepository): ViewModel() {
    fun login(username: String, token: String) {
        viewModelScope.launch {
            val jsonBody = "{ username: \"$username\", token: \"$token\"}"
            val result = try {
                loginRepository.makeLoginRequest(jsonBody)
            } catch(e: Exception) {
                Result.Error(Exception("Network request failed"))
            }
            ...
        }
    }
}

在此示例中，makeLoginRequest() 调用抛出的任何意外异常都会处理为界面错误。