Kotlin 协程中常见的异步返回与控制方式(速览)
简介:协程里“返回/发送/控制异步结果”的手段很多,按用途可分为:启动与获取结果、超时与取消、流/多值、通道/生产者-消费者、选择(select)、回调桥接、同步/并发原语、异常与结构化并发、组合操作等。下面按类别列出关键点与示例。
1. 启动 & 获取返回值
- launch:启动,无直接结果(返回 Job)。
- async / await:启动并返回 Deferred,可 await 拿到结果。
- runBlocking:阻塞式启动(通常测试/顶层)。
- withContext:切换上下文并返回结果(类似同步调用)。
// launch / async / withContext
launch {
val d = async { compute() }
val r = d.await()
val x = withContext(Dispatchers.IO) { ioWork() }
}
2. 结构化并发与作用域
- coroutineScope:挂起当前协程直到内部子协程结束。
- supervisorScope / SupervisorJob:子协程失败不传播到兄弟。
- Job / CompletableJob:手动控制生命周期、cancel、join、invokeOnCompletion。
coroutineScope {
launch { /* 子任务 */ }
}
supervisorScope {
launch { /* 失败隔离 */ }
}
3. 超时与取消
- withTimeout / withTimeoutOrNull:限定时长(抛异常或返回 null)。
- cancel / cancelAndJoin / isActive / ensureActive:主动取消与检查。
- suspendCancellableCoroutine:实现可取消的挂起桥接。
val r = withTimeoutOrNull(1000) {
longWork()
}
if (r == null) { /* 超时 */ }
4. 单值/多值响应(Flow 与变体)
- Flow + emit/collect:冷流,懒计算,多值流式输出。
- SharedFlow / StateFlow:热流,状态或广播(tryEmit / emit)。
- callbackFlow:把回调转为 Flow(可 send/trySend)。
val f = flow {
emit(1)
emit(2)
}
f.collect { println(it) }
5. 通道(Channel)与生产者-消费者
- Channel / send / receive / trySend:显式缓冲或无缓冲通道。
- produce / actor:基于 Channel 的协程构造(生产/消费模式)。
val ch = Channel<Int>()
launch { ch.send(1) }
launch { println(ch.receive()) }
6. 选择(select)
- select 表达式:在多个 await/receive/timeout 等异步源中选第一个完成的。
- onAwait / onReceive / onTimeout 等分支。
select<Unit> {
deferred.onAwait { println("deferred done") }
channel.onReceive { println("received $it") }
onTimeout(500) { println("timeout") }
}
7. 回调 / 阻塞 API 的桥接
- suspendCoroutine / suspendCancellableCoroutine:把回调 API 或异步回调封装为挂起函数。
- CompletableDeferred:手动完成的 Deferred(外部完成/失败)。
suspend fun awaitCallback(): String = suspendCancellableCoroutine { cont ->
api.call { result -> cont.resume(result) }
}
8. 同步与并发原语
- Mutex / withLock:互斥保护协程内共享状态。
- Semaphore:并发限流。
- 原子操作(AtomicFU / java.util.concurrent 原语)。
val mutex = Mutex()
mutex.withLock { /* 线程安全写 */ }
9. 异常处理与容错
- CoroutineExceptionHandler:未捕获异常处理(用于顶层)。
- supervisorScope / SupervisorJob:隔离失败,避免全局取消。
- try/catch:在协程体内捕获异常以返回默认值。
val handler = CoroutineExceptionHandler { _, e -> log(e) }
launch(handler) { throw RuntimeException("oops") }
10. Flow 的组合与操作符(常用)
- combine、zip:合并多个 Flow。
- flatMapConcat / flatMapMerge / flatMapLatest:映射并展平。
- buffer / conflate / debounce / throttle:控制背压与频率。
flowA.combine(flowB) { a, b -> a + b }.collect { println(it) }
11. 其他辅助工具
- CompletableDeferred:手动完成一个结果(类似 Promise)。
- awaitAll / invokeAll:等待多个 Deferred。
- produce/actor:构建基于 Channel 的高级组件。
val d1 = async { 1 }
val d2 = async { 2 }
val sum = awaitAll(d1, d2).sum()
选型建议(快速参考)
- 只需启动后台任务且不关心返回:launch。
- 需要返回值并组合并发任务:async/await 或 withContext。
- 多值/流式数据:Flow(StateFlow/SharedFlow 用于状态/广播)。
- 协程间点对点:Channel;转换回调:callbackFlow / suspendCancellableCoroutine。
- 需要在多个异步源中取最快:select。
- 需要超时容错:withTimeoutOrNull(返回 null 更安全)。
- 并发共享资源需同步:Mutex.withLock。
结语:上面覆盖了工程中常用的大多数工具与模式(不是标准库 API 的完全穷尽,但足够支持绝大多数场景)。如果你有具体场景(比如“如何在超时后取消多个正在运行的网络请求并清理资源”或“如何把第三方回调库改造成 Flow”),告诉我,我给出完整示例代码。
