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Android 之 Kotlin中的协程（Dispatchers.IO）

news 2025/8/6 11:27:21

Kotlin 协程是一种轻量级的并发编程框架，用于简化异步操作和并发任务管理。它通过挂起（suspend）而非阻塞线程的方式实现异步操作，显著提升代码可读性和资源利用率。以下是其核心要点：

一、核心概念与优势

轻量级线程
- 内存占用低：一个协程仅需几十字节内存，而线程需 MB 级内存。
- 高并发能力：单线程可运行数万个协程，避免线程资源耗尽问题。
- 协作式调度：协程主动让出执行权，而非线程的抢占式调度，减少上下文切换开销。
结构化并发（Structured Concurrency）
- 父协程的生命周期控制所有子协程，取消父协程会自动取消子协程。
- 避免协程泄漏，确保资源自动释放。
挂起函数（Suspend Functions）
- 使用 suspend 关键字标记，可在不阻塞线程的情况下暂停和恢复执行。
- 底层通过 CPS（Continuation Passing Style）转换实现状态机机制

二、关键组件详解

协程作用域（CoroutineScope）
- 管理生命周期：作用域取消时，内部所有协程自动取消。
- 常用作用域：
  - GlobalScope：全局作用域（慎用，易内存泄漏）。
  - viewModelScope/lifecycleScope：在 Android 中绑定 ViewModel 或生命周期

2.调度器（Dispatchers）

调度器类型	用途	线程策略
`Dispatchers.IO`	I/O 密集型（网络、文件）	共享线程池（最多64线程）
`Dispatchers.Default`	CPU 密集型计算	线程数 = CPU 核心数
`Dispatchers.Main`	Android 主线程更新 UI	主线程
`Dispatchers.Unconfined`	不限定线程	挂起后可能切换线程

协程构建器

launch：启动不返回结果的协程，返回 Job 对象。
async：启动返回 Deferred<T> 的协程，通过 await() 获取结果

// 并发执行两个任务
val user = async { fetchUser() }
val posts = async { fetchPosts() }
showResult(user.await(), posts.await())

三、典型应用场景

网络请求封装
结合 Retrofit 的 suspend 函数，避免回调嵌套：

viewModelScope.launch {try {val data = withContext(Dispatchers.IO) { api.fetchData() }_uiState.value = Success(data)} catch (e: Exception) {_uiState.value = Error(e)}
}

数据库操作（Room）
DAO 层直接支持 suspend 函数：

@Dao
interface UserDao {@Query("SELECT * FROM user")suspend fun getAll(): List<User>
}

CoroutineScope(Dispatchers.IO).launch {// 后台任务代码（如网络请求、数据库操作）
}

CoroutineScope(Dispatchers.IO)
- 创建一个新的协程作用域（Coroutine Scope），并指定调度器为 Dispatchers.IO。
- Dispatchers.IO：专为 I/O 密集型任务（如网络请求、文件读写、数据库操作）优化，使用共享的线程池（默认最多 64 线程）。
.launch { ... }
- 启动一个不需要返回结果的后台协程（Job 类型）。
- 协程内部的代码会在 Dispatchers.IO 线程池中执行，避免阻塞主线程

CoroutineScope 的作用

生命周期管理：通过 CoroutineScope 创建的协程会绑定到该作用域，调用 scope.cancel() 可取消所有子协程，避免内存泄漏。
替代方案（更推荐）：
- lifecycleScope：在 Android 中绑定 Activity/Fragment 生命周期，销毁时自动取消协程。
- viewModelScope：绑定 ViewModel 生命周期，适合 MVVM 架构