1. Kotlin 基础¶
1.1 协程¶
以下是 Kotlin 中与协程相关的关键字及其解释:
一、协程构建器(Coroutine Builders) - launch: - launch
是一个协程构建器,用于启动一个新的协程,它不会阻塞当前线程,返回一个 Job
对象,可以用来控制协程的生命周期。 - 示例:
import kotlinx.coroutines.launch
import kotlinx.coroutines.runBlocking
fun main() = runBlocking {
val job = launch {
// 协程代码
println("Coroutine is running")
}
// 等待协程完成
job.join()
}
launch
启动了一个协程,该协程会打印 "Coroutine is running",并且使用 job.join()
等待协程完成。 - async:
async
也是一个协程构建器,它会启动一个新的协程并返回一个Deferred<T>
对象,可以使用await()
方法来获取协程的结果。- 示例:
import kotlinx.coroutines.async import kotlinx.coroutines.runBlocking fun main() = runBlocking { val deferred = async { // 协程代码 "Coroutine result" } val result = deferred.await() println(result) }
- 这里使用
async
启动协程并返回一个Deferred
对象,通过await()
获取协程的最终结果。
二、挂起函数相关关键字(Suspending Function Keywords) - suspendCoroutine: - suspendCoroutine
允许将基于回调的异步代码转换为挂起函数。它接收一个 Continuation
对象,并暂停当前协程,直到调用 Continuation.resume
或 Continuation.resumeWithException
。 - 示例:
import kotlinx.coroutines.suspendCoroutine
import kotlin.coroutines.resume
import kotlin.coroutines.resumeWithException
suspend fun fetchData(): String = suspendCoroutine { continuation ->
// 模拟基于回调的异步操作
// 成功时调用 continuation.resume(result)
// 失败时调用 continuation.resumeWithException(exception)
}
三、协程上下文关键字(Coroutine Context Keywords) - withContext: - withContext
可以切换协程的上下文,常用于切换到不同的调度器或执行一些需要特定上下文的操作。 - 示例:
import kotlinx.coroutines.Dispatchers
import kotlinx.coroutines.withContext
import kotlinx.coroutines.runBlocking
suspend fun main() = runBlocking {
val result = withContext(Dispatchers.IO) {
// 这里在 IO 调度器上执行
"Data from IO"
}
println(result)
}
withContext(Dispatchers.IO)
将协程切换到 IO 调度器,适合执行 IO 操作。 四、协程调度器关键字(Coroutine Dispatchers) - Dispatchers.Default: - 用于执行 CPU 密集型的任务,是协程的默认调度器。 - 示例:
import kotlinx.coroutines.Dispatchers
import kotlinx.coroutines.launch
import kotlinx.coroutines.runBlocking
fun main() = runBlocking {
launch(Dispatchers.Default) {
// CPU 密集型任务
}
}
withContext
部分。 - Dispatchers.Main: - 用于在 Android 等平台的 UI 线程中执行任务,确保 UI 更新在主线程上进行。 - 示例: import kotlinx.coroutines.Dispatchers
import kotlinx.coroutines.launch
import kotlinx.coroutines.runBlocking
fun main() = runBlocking {
launch(Dispatchers.Main) {
// 更新 UI 的代码
}
}
五、协程作用域关键字(Coroutine Scope) - coroutineScope: - coroutineScope
是一个挂起函数,用于创建一个新的协程作用域,它会等待所有子协程完成。 - 示例:
import kotlinx.coroutines.coroutineScope
import kotlinx.coroutines.launch
import kotlinx.coroutines.runBlocking
suspend fun main() = runBlocking {
coroutineScope {
launch {
// 子协程 1
}
launch {
// 子协程 2
}
}
}
六、协程取消关键字(Coroutine Cancellation) - cancel: - cancel
可以取消一个 Job
对象,用于取消协程。 - 示例:
import kotlinx.coroutines.launch
import kotlinx.coroutines.runBlocking
import kotlinx.coroutines.delay
fun main() = runBlocking {
val job = launch {
while (true) {
delay(1000)
println("Running")
}
}
// 取消协程
job.cancel()
}
这些关键字和函数构成了 Kotlin 协程的基本框架,通过它们可以方便地启动、管理、调度和取消协程,以及处理挂起函数和协程上下文,从而实现高效的并发和异步编程。根据不同的使用场景,可以灵活选择使用这些关键字和函数。
请记住,使用协程时要注意协程的生命周期、调度器的选择和异常处理,以确保代码的正确性和性能。
1.1.1 Kotlin 中的协程和其他编程语言中的协程有什么区别?¶
以下是 Kotlin 中的协程和其他编程语言中协程的区别:
一、概念和实现方式
-
Kotlin 协程:
- 基于挂起函数:Kotlin 协程的核心是挂起函数(
suspend fun
),挂起函数允许函数在执行过程中暂停执行,将执行权让渡给其他协程,而不会阻塞当前线程。通过挂起函数,Kotlin 可以将异步代码以顺序的方式编写,避免了回调地狱。 - 协程构建器和调度器:使用
launch
、async
等协程构建器启动协程,并且可以使用Dispatchers
(如Dispatchers.Default
、Dispatchers.IO
、Dispatchers.Main
)将协程分配到不同的调度器上执行,实现不同的执行环境(如 CPU 密集型、IO 密集型、主线程等)。 -
结构化并发:Kotlin 协程使用
coroutineScope
和SupervisorScope
等提供结构化并发,确保子协程的生命周期在父协程范围内,当父协程取消时,子协程也会相应取消,提供了良好的并发控制和资源管理。 -
示例代码:
import kotlinx.coroutines.Dispatchers import kotlinx.coroutines.async import kotlinx.coroutines.launch import kotlinx.coroutines.runBlocking suspend fun fetchData(): String { // 模拟异步操作 return "Data" } fun main() = runBlocking { launch(Dispatchers.IO) { val result = fetchData() println(result) } }
- 基于挂起函数:Kotlin 协程的核心是挂起函数(
-
其他编程语言中的协程(如 Python 协程):
- 生成器基础:在 Python 中,协程最初是基于生成器(generator)实现的,使用
yield
语句暂停和恢复执行。从 Python 3.5 开始,引入了async
和await
关键字,更接近 Kotlin 中的协程概念,但实现方式和语义有所不同。 - 事件循环:Python 的协程通常在事件循环(event loop)中运行,例如
asyncio
库提供了事件循环,协程在事件循环中被调度和执行。 - 示例代码:
import asyncio async def fetch_data(): # 模拟异步操作 await asyncio.sleep(1) return "Data" async def main(): result = await fetch_data() print(result) asyncio.run(main())
- 生成器基础:在 Python 中,协程最初是基于生成器(generator)实现的,使用
二、性能和资源管理
-
Kotlin 协程:
- 轻量级并发:Kotlin 协程非常轻量级,可以在少量线程上运行大量协程,因为协程在挂起时不会阻塞线程,而是将执行权让渡,因此可以使用较少的线程资源来处理大量并发任务,提高了资源利用率。
- 结构化并发:Kotlin 协程的结构化并发使得资源管理更加清晰,避免了协程泄漏和未处理的协程,因为子协程的生命周期和父协程绑定,确保了资源的合理使用和释放。
-
其他编程语言中的协程:
- 资源占用:在某些语言中,协程的实现可能相对较重,需要更多的资源来管理协程的状态和执行。例如,在 Go 语言中,协程(goroutines)是轻量级的,但与 Kotlin 协程的实现细节不同,Go 语言使用自己的调度器和并发模型,goroutines 在多线程上进行调度,通过通信来共享数据。
- 并发控制:不同语言的并发控制机制不同,例如 Go 语言使用通道(channel)来进行协程间的通信和同步,而 Kotlin 可以使用共享变量和同步原语,同时也可以使用通道的概念(
Channel
),但使用方式和语义不同。
三、语法和语言集成
-
Kotlin 协程:
- 语言级支持:Kotlin 的协程是语言级别的特性,通过标准库
kotlinx.coroutines
进行扩展,与语言紧密集成,提供了简洁的语法和丰富的 API,方便开发人员使用。 - 异常处理:可以使用标准的
try/catch
语句来处理协程中的异常,在挂起函数和协程中都可以方便地进行异常处理。
- 语言级支持:Kotlin 的协程是语言级别的特性,通过标准库
-
其他编程语言中的协程:
- 外部库或框架:在某些语言中,协程是通过外部库或框架实现的,例如在 JavaScript 中,
async/await
是在 ECMAScript 2017 中引入的,但需要运行时支持,并且在不同的运行环境(如浏览器和 Node.js)中的实现细节可能有所不同。在一些语言中,协程可能不是内置的,需要引入额外的库,可能会导致集成度不够紧密,使用起来不够方便。
- 外部库或框架:在某些语言中,协程是通过外部库或框架实现的,例如在 JavaScript 中,
四、使用场景和生态系统
-
Kotlin 协程:
- 跨平台:Kotlin 协程可用于多平台开发,包括 JVM、Android、JavaScript 和 Native 平台,提供了统一的协程编程体验。
- 生态系统:在 Android 开发中,Kotlin 协程广泛用于网络请求、数据库操作、UI 更新等,与许多 Android 库(如 Retrofit、Room)集成良好,提供了协程扩展,方便开发人员使用。
-
其他编程语言中的协程:
- 特定平台或领域:不同语言的协程更适用于各自的平台和领域,例如 Go 语言的协程(goroutines)在网络服务、并发处理等方面表现出色,适合开发高性能的网络服务器;Python 的协程更适合脚本和异步 I/O 处理,在数据处理和科学计算中应用较多。
总结: Kotlin 协程以其挂起函数、结构化并发、语言级支持和丰富的 API 为特点,提供了简洁高效的并发和异步编程方式,在多平台开发和 Android 开发等方面具有优势;而其他编程语言中的协程在实现方式、性能特点、语法集成和使用场景上各有不同,需要根据具体的语言和平台来选择合适的协程实现和使用方式。
在选择使用协程时,需要考虑语言的特性、平台的支持、性能需求、开发人员的熟悉程度等因素,以实现高效的并发编程。
1.2 未分类¶
1.2.1 lateinit
¶
class JetnewsApplication : Application() {
companion object {
const val JETNEWS_APP_URI = "https://developer.android.com/jetnews"
}
// AppContainer instance used by the rest of classes to obtain dependencies
lateinit var container: AppContainer
override fun onCreate() {
super.onCreate()
container = AppContainerImpl(this)
}
}
- lateinit: 表示该属性将在稍后初始化,且不能为 null。