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為什么需要協(xié)程?
協(xié)程可以簡化異步編程,可以順序地表達程序,協(xié)程也提供了一種避免阻塞線程并用更廉價、更可控的操作替代線程阻塞的方法 – 掛起函數(shù)。
Kotlin 的協(xié)程是依靠編譯器實現(xiàn)的, 并不需要操作系統(tǒng)和硬件的支持。編譯器為了讓開發(fā)者編寫代碼更簡單方便, 提供了一些關(guān)鍵字(例如suspend), 并在內(nèi)部自動生成了一些支持型的代碼。
創(chuàng)建并啟動協(xié)程
fun create.main() { //1. 創(chuàng)建協(xié)程體 val coroutine = suspend { println("in coroutine") 5 }.createCoroutine(object: Continuation<Int> { override fun resumeWith(result: Result<Int>) { println("coroutine end: $result") } override val context: CoroutineContext get() = EmptyCoroutineContext }) //2. 執(zhí)行協(xié)程 coroutine.resume(Unit) }
上面代碼的輸出結(jié)果:
in coroutine coroutine end: Success(5)
協(xié)程的執(zhí)行過程
調(diào)用棧流程如下
- 我們通過 suspend block#createCoroutine 得到的 coroutine 實際是 SafeContinuation 對象
- SafeContinuation 實際上是代理類,其中的 delegate 屬性才是真正的 Continuation 對象
- suspend block 中的代碼在 BaseContinuationImpl 中執(zhí)行
- 我們的匿名內(nèi)部類對象 Continuation 被回調(diào)
suspend block 是如何變?yōu)閰f(xié)程體被執(zhí)行的?
我們分析調(diào)用棧得知,resumeWith 最終是在 BaseContinuationImpl 中執(zhí)行的,下面來看看代碼
@SinceKotlin("1.3") internal abstract class BaseContinuationImpl( public val completion: Continuation<Any?>? ) : Continuation<Any?>, CoroutineStackFrame, Serializable { public final override fun resumeWith(result: Result<Any?>) { var current = this var param = result while (true) { probeCoroutineResumed(current) with(current) { val completion = completion!! val outcome: Result<Any?> = try { val outcome = invokeSuspend(param) //1.這里執(zhí)行了 suspend block if (outcome === COROUTINE_SUSPENDED) return Result.success(outcome) } catch (exception: Throwable) { Result.failure(exception) } releaseIntercepted() if (completion is BaseContinuationImpl) { current = completion param = outcome } else { completion.resumeWith(outcome) //2.這里回調(diào)了我們的匿名內(nèi)部類 return } } } } protected abstract fun invokeSuspend(result: Result<Any?>): Any? //3. 抽象方法 }
在代碼注釋 1. 處,調(diào)用 current.invokeSuspend,執(zhí)行了我們定義的協(xié)程體,證明 suspend block 其實是 BaseContinuationImpl 的子類
在 2. 處,協(xié)程體執(zhí)行完畢后,我們的代碼收到了完成回調(diào)
在 3. 處,可以發(fā)現(xiàn) invokeSuspend 是個抽象方法,suspend block 就是這個方法的具體實現(xiàn)
下面我通過斷點,進一步分析 suspend block 是通過哪個子類執(zhí)行的。
可以看到 current 是名為 {文件}${方法}${變量}$1 格式的對象,證明 kotlin 編譯器遇到 suspend 關(guān)鍵字后會幫我們生成一個 BaseContinuationImpl 的子類
那么,這個子類到底是什么呢?將 kt 編譯為 .class 再通過 jadx 打開后,得到的 java 代碼如下
public final class CreateCoroutineKt { public static final void create.main() { Continuation coroutine = ContinuationKt.createCoroutine(new CreateCoroutineKt$create.main$coroutine$1(null), new CreateCoroutineKt$create.main$coroutine$2()); Unit unit = Unit.INSTANCE; Result.Companion companion = Result.Companion; coroutine.resumeWith(Result.constructor-impl(unit)); } }
final class CreateCoroutineKt$create.main$coroutine$1 extends SuspendLambda implements Function1<Continuation<? super Integer>, Object> { int label; CreateCoroutineKt$create.main$coroutine$1(Continuation<? super CreateCoroutineKt$create.main$coroutine$1> continuation) { super(1, continuation); } @NotNull public final Continuation<Unit> create(@NotNull Continuation<?> continuation) { return new CreateCoroutineKt$create.main$coroutine$1(continuation); } @Nullable public final Object invoke(@Nullable Continuation<? super Integer> continuation) { return create(continuation).invokeSuspend(Unit.INSTANCE); } @Nullable public final Object invokeSuspend(@NotNull Object obj) { IntrinsicsKt.getCOROUTINE_SUSPENDED(); switch (this.label) { case 0: ResultKt.throwOnFailure(obj); System.out.println((Object) "in coroutine"); //協(xié)程體的邏輯 return Boxing.boxInt(5); default: throw new IllegalStateException("call to 'resume' before 'invoke' with coroutine"); } } }
明顯看出,kt 編譯器幫助我們把 suspend 關(guān)鍵字變?yōu)榱?SuspendLambda 的 子類,并重寫了 invokeSuspend 方法,不難猜出 SuspendLambda 繼承自 BaseContinuationImp
總結(jié)
用一個類圖簡單的總結(jié)一個協(xié)程創(chuàng)建并執(zhí)行的過程。
suspend block(lambda) 在編譯時會轉(zhuǎn)變?yōu)?SuspendLambda 的匿名子類,并把 block 中的邏輯通過重寫 invokeSuspend 實現(xiàn)
調(diào)用 suspend_lambda.createCoroutine 會得到 SafeContinuation 對象,這只是一個代理類,代理的對象正是我們傳入的 SuspendLambda
createCoroutine 的參數(shù)是 completion,代表協(xié)程執(zhí)行完畢的回調(diào)
最終調(diào)用到了 BaseContinuationImpl 的 resumeWith,完成協(xié)程的調(diào)用,調(diào)用完畢的回調(diào)
總結(jié)
原文鏈接:https://androidzzt.github.io/2022/01/23/kt-coroutine-create/
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