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Kotlin協(xié)程Channel源碼示例淺析_Android

作者：wayne214 ? 更新時間： 2023-01-26 編程語言

結(jié)論先行

Kotlin協(xié)程中的Channel用于處理多個數(shù)據(jù)組合的流，隨用隨取，時刻準(zhǔn)備著，就像自來水一樣，打開開關(guān)就有水了。

Channel使用示例

fun main() = runBlocking {
    logX("開始")
    val channel = Channel<Int> {  }
    launch {
        (1..3).forEach{
            channel.send(it)
            logX("發(fā)送數(shù)據(jù): $it")
        }
        // 關(guān)閉channel， 節(jié)省資源
        channel.close()
    }
    launch {
        for (i in channel){
            logX("接收數(shù)據(jù): $i")
        }
    }
    logX("結(jié)束")
}

示例代碼 使用Channel創(chuàng)建了一組int類型的數(shù)據(jù)流，通過send發(fā)送數(shù)據(jù)，并通過for循環(huán)取出channel中的數(shù)據(jù)，最后channel是一種協(xié)程資源，使用結(jié)束后應(yīng)該及時調(diào)用close方法關(guān)閉，以免浪費(fèi)不必要的資源。

Channel的源碼

public fun <E> Channel(
    capacity: Int = RENDEZVOUS,
    onBufferOverflow: BufferOverflow = BufferOverflow.SUSPEND,
    onUndeliveredElement: ((E) -> Unit)? = null
): Channel<E> =
    when (capacity) {
        RENDEZVOUS -> {}
        CONFLATED -> {}
        UNLIMITED -> {}
        else -> {}
    }

可以看到Channel的構(gòu)造函數(shù)包含了三個參數(shù)，分別是capacity、onBufferOverflow、onUndeliveredElement.

首先看capacity，這個參數(shù)代表了管道的容量，默認(rèn)參數(shù)是RENDEZVOUS，取值是0，還有其他一些值：

  • UNLIMITED: Int = Int.MAX_VALUE，沒有限量
  • CONFLATED: 容量為1，新的覆蓋舊的值
  • BUFFERED: 添加緩沖容量，默認(rèn)值是64，可以通過修改VM參數(shù)：kotlinx.coroutines.channels.defaultBuffer，進(jìn)行修改

接下來看onBufferOverflow, 顧名思義就是管道容量滿了，怎么辦？默認(rèn)是掛起，也就是suspend，一共有三種分別是： SUSPNED、DROP_OLDEST以及DROP_LATEST

public enum class BufferOverflow {
    /**
     * Suspend on buffer overflow.
     */
    SUSPEND,
    /**
     * Drop **the oldest** value in the buffer on overflow, add the new value to the buffer, do not suspend.
     */
    DROP_OLDEST,
    /**
     * Drop **the latest** value that is being added to the buffer right now on buffer overflow
     * (so that buffer contents stay the same), do not suspend.
     */
    DROP_LATEST
}
  • SUSPEND，當(dāng)管道的容量滿了以后，如果發(fā)送方還要繼續(xù)發(fā)送，我們就會掛起當(dāng)前的 send() 方法。由于它是一個掛起函數(shù)，所以我們可以以非阻塞的方式，將發(fā)送方的執(zhí)行流程掛起，等管道中有了空閑位置以后再恢復(fù)，有點(diǎn)像生產(chǎn)者-消費(fèi)者模型
  • DROP_OLDEST，顧名思義，就是丟棄最舊的那條數(shù)據(jù)，然后發(fā)送新的數(shù)據(jù)，有點(diǎn)像LRU算法。
  • DROP_LATEST，丟棄最新的那條數(shù)據(jù)。這里要注意，這個動作的含義是丟棄當(dāng)前正準(zhǔn)備發(fā)送的那條數(shù)據(jù)，而管道中的內(nèi)容將維持不變。

最后一個參數(shù)是onUndeliveredElement，從名字看像是沒有投遞成功的回調(diào)，也確實(shí)如此，當(dāng)管道中某些數(shù)據(jù)沒有成功接收時，這個就會被調(diào)用。

綜合這個參數(shù)使用一下

fun main() = runBlocking {
    println("開始")
    val channel = Channel<Int>(capacity = 2, onBufferOverflow = BufferOverflow.DROP_OLDEST) {
        println("onUndeliveredElement = $it")
    }
    launch {
        (1..3).forEach{
            channel.send(it)
            println("發(fā)送數(shù)據(jù): $it")
        }
        // 關(guān)閉channel， 節(jié)省資源
        channel.close()
    }
    launch {
        for (i in channel){
            println("接收數(shù)據(jù): $i")
        }
    }
    println("結(jié)束")
}
輸出結(jié)果如下：
開始
結(jié)束
發(fā)送數(shù)據(jù): 1
發(fā)送數(shù)據(jù): 2
發(fā)送數(shù)據(jù): 3
接收數(shù)據(jù): 2
接收數(shù)據(jù): 3

安全的從Channel中取數(shù)據(jù)

先看一個例子

val channel: ReceiveChannel<Int> = produce {
        (1..100).forEach{
            send(it)
            println("發(fā)送： $it")
        }
    }
while (!channel.isClosedForReceive){
    val i = channel.receive();
    println("接收： $i")
}
輸出報錯信息：
Exception in thread "main" kotlinx.coroutines.channels.ClosedReceiveChannelException: Channel was closed

可以看到使用isClosedForReceive判斷是否關(guān)閉再使用receive方法接收數(shù)據(jù)，依然會報錯，所以不推薦使用這種方式。

推薦使用上面for循環(huán)的方式取數(shù)據(jù)，還有kotlin推薦的consumeEach方式，看一下示例代碼

val channel: ReceiveChannel<Int> = produce {
        (1..100).forEach{
            send(it)
            println("發(fā)送： $it")
        }
    }
channel.consumeEach {
    println("接收：$it")
}

所以，當(dāng)我們想要獲取Channel當(dāng)中的數(shù)據(jù)時，我們盡量使用 for 循環(huán)，或者是channel.consumeEach {}，不要直接調(diào)用channel.receive()。

“熱的數(shù)據(jù)流”從何而來?

先看一下代碼

    println("開始")
    val channel = Channel<Int>(capacity = 3, onBufferOverflow = BufferOverflow.DROP_OLDEST) {
        println("onUndeliveredElement = $it")
    }
    launch {
        (1..3).forEach{
            channel.send(it)
            println("發(fā)送數(shù)據(jù): $it")
        }
    }
    println("結(jié)束")
}
輸出：
開始
結(jié)束
發(fā)送數(shù)據(jù): 1
發(fā)送數(shù)據(jù): 2
發(fā)送數(shù)據(jù): 3

可以看到上述代碼中并沒有 取channel中的數(shù)據(jù)，但是發(fā)送的代碼正常執(zhí)行了，這種“不管有沒有接收方，發(fā)送方都會工作”的模式，就是我們將其認(rèn)定為“熱”的原因。

舉個例子，就像去海底撈吃火鍋一樣，你不需要主動要求服務(wù)員加水，服務(wù)員看到你的杯子中水少了，會自動給你添加，你只管拿起水杯喝水就行了。

總的來說，不管接收方是否存在，Channel 的發(fā)送方一定會工作。

Channel能力的來源

通過源碼可以看到Channel只是一個接口，它的能力來源于SendChannel和ReceiveChannel，一個發(fā)送管道，一個接收管道，相當(dāng)于做了一個組合。

這也是一種良好的設(shè)計思想，“對讀取開放，對寫入封閉”的開閉原則。

原文鏈接：https://juejin.cn/post/7169078590640750599

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