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Jetpack Compose 中 Kotlin 协程的使用

news 2025/7/17 6:57:03

本文将带你系统性地理解 Jetpack Compose 中协程的使用场景、API 设计理念、生命周期对齐、性能优化与常见误区，助你写出既响应迅速又稳定可靠的现代 Android UI 代码。

1. 为什么在 Compose 中离不开协程

传统 View 系统就离不开异步：网络请求、数据库 I/O、动画……
进入 声明式 UI 时代，异步需求不仅没减少，反而更复杂——状态驱动让数据变化更加频繁。协程凭借以下优势成为 Compose 首选：

语法简洁：顺序式写法避免回调地狱。
可取消：可与生命周期绑定，避免内存泄漏。
原生支持 Flow：轻松实现事件流、实时数据。
跨平台：与 KMP、后台服务等自然衔接。

2. 协程作用域体系：从全局到 Composable

作用域	生命周期	典型用途	取消时机
`GlobalScope`	进程级	一般不推荐	APP 进程被杀
`viewModelScope`	ViewModel 存活	网络 / 数据库 / 计算	`onCleared()`
`lifecycleScope`	Activity / Fragment 存活	界面级别任务	`onDestroy()`
`rememberCoroutineScope()`	Composable 存活	点击事件、手势动画	该 Composable 离开树
`LaunchedEffect` 内部	key 组合体	副作用、初始化	key 改变或离开树

理解这张“层级金字塔”，才能在合适的位置 launch、在正确的时机 cancel。

3. Compose 专属协程 API 全景图

                  ┌─────────┐
┌────────────┐    │Snapshot │
│  Flow /    │ → │  Flow    │
│LiveData/...│    │ collect │
└────────────┘    └─────┬───┘▼┌─────────────────────────────────┐│ collectAsState()/withLifecycle()│└─────────────────────────────────┘▼State<T>  →  Recomposition

核心 API 速查：

API	何时用	作用
`collectAsState()`	把 Flow → State	自动订阅/取消
`collectAsStateWithLifecycle()`	同上，且感知生命周期	后台暂停收集
`produceState()`	协程产出单一 State	比 `LaunchedEffect` 粗粒度
`LaunchedEffect(key)`	组合副作用	key 变重启协程
`rememberCoroutineScope()`	临时协程	点击、拖拽
`rememberUpdatedState()`	挂起获取最新 lambda	解决闭包捕获旧值
`snapshotFlow { state }`	Compose State → Flow	可用 Flow 操作符

4. 典型业务场景实战

4.1 数据加载与 UI 状态管理

// 1) ViewModel 层：业务 + 协程
class ArticleViewModel(private val repo: ArticleRepo) : ViewModel() {private val _uiState = MutableStateFlow(ArticleUiState())val uiState: StateFlow<ArticleUiState> = _uiStatefun refresh() = viewModelScope.launch {_uiState.update { it.copy(loading = true) }runCatching { repo.fetchArticles() }.onSuccess { list ->_uiState.update { it.copy(loading = false, articles = list) }}.onFailure { e ->_uiState.update { it.copy(loading = false, error = e) }}}
}

// 2) Composable 层：声明式展示
@Composable
fun ArticleScreen(vm: ArticleViewModel = viewModel()) {val state by vm.uiState.collectAsStateWithLifecycle()when {state.loading   -> CircularProgressIndicator()state.error     -> ErrorView(state.error)else            -> ArticleList(state.articles)}
}

4.2 实时 Flow 订阅

// Flow -> State，一行搞定
val stepsToday by stepCounter.stepsFlow.collectAsStateWithLifecycle(initial = 0)Text("今日步数：$stepsToday")

4.3 组合副作用：LaunchedEffect

@Composable
fun ToastOnSaved(isSaved: Boolean) {val ctx = LocalContext.currentLaunchedEffect(isSaved) {if (isSaved) {Toast.makeText(ctx, "已保存", Toast.LENGTH_SHORT).show()}}
}

isSaved 从 false→true 时触发，之后值不变协程不再重启。

4.4 动画 / 定时器

@Composable
fun Countdown(seconds: Int, onFinish: () -> Unit) {var left by remember { mutableStateOf(seconds) }LaunchedEffect(left) {if (left > 0) {delay(1000)left--} else onFinish()}Text("倒计时：$left s")
}

5. 生命周期与取消：让协程不再“内存泄漏”

ViewModel 级：viewModelScope 中协程在 onCleared() 统一 cancel()。
Composable 级：

- rememberCoroutineScope 跟随当前组合；远离树自动取消。
- LaunchedEffect 在 key 改变或 Composable 消失时取消旧协程并启动新协程。

Flow ↔ Lifecycle：collectAsStateWithLifecycle() 利用 repeatOnLifecycle(Lifecycle.State.STARTED)，APP 进入后台就暂停流收集，省电省资源。

6. 性能优化与最佳实践

单一数据源：ViewModel 只输出一个 UiState，UI 纯粹展示，避免多处 launch 写数据引发竞态。
不可变数据类：借助 data class copy()，让 Compose 精准比较，减少无谓重组。
derivedStateOf：将纯计算转移出 recomposition-loop，避免昂贵运算反复执行。
snapshotFlow + debounce：监听滚动位置、输入框文本等热更新，使用流操作符抑制频繁刷新。
捕获最新 lambda：长循环/回调需 rememberUpdatedState()，否则引用旧 UI。

7. 常见陷阱与排错指南

症状	根因	解决方案
页面关闭后协程仍跑	用 `GlobalScope` / 忘记取消	换 `viewModelScope` / `rememberCoroutineScope`
同一个 Flow 死循环收集	每次重组都 `launch`	用 `collectAsState()`，或 `remember` 提前缓存
“变量值不更新”	协程捕获旧值	`rememberUpdatedState()` 或重启协程
点击按钮触发两次事件	Button & IconButton 各有 click	检查 Composable 嵌套，或用 `Modifier.clickable` 统一
手机锁屏耗电	后台仍在收集 Flow	`collectAsStateWithLifecycle()`