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在 Kotlin 协程开发中，异常处理是保证程序稳定性的关键环节。以下从底层机制到实战场景的全面解析，帮助您彻底掌握协程异常处理：

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一、协程异常传播机制深度解析

1. 结构化并发原则
   异常沿协程作用域的层次结构向上传播，父协程默认会取消所有子协程并传播异常，直到被处理或导致根协程崩溃。

2. Job 层次结构

   val scope = CoroutineScope(Job())
   scope.launch {launch { // 子协程1throw RuntimeException("Child failed")}launch { // 子协程2 会被取消 }
   }
   

   子协程1的异常会触发父协程取消，进而取消子协程2

3. 关键传播路径

   • launch：立即抛出异常
   • async：延迟到 await() 抛出
   • coroutineScope：任一子协程失败即整体失败

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二、异常处理四大核心策略

1. 全局异常捕获（CoroutineExceptionHandler）

val handler = CoroutineExceptionHandler { _, ex ->FirebaseCrashlytics.getInstance().recordException(ex)Log.e("GLOBAL", "Caught $ex")
}CoroutineScope(SupervisorJob() + handler).launch {throw NetworkException("API call failed")
}

适用场景：日志记录、崩溃上报等全局处理

2. SupervisorJob 隔离策略

val supervisor = SupervisorJob()
val scope = CoroutineScope(coroutineContext + supervisor)scope.launch { /* 协程A 失败不影响 B */ }
scope.launch { /* 协程B */ }

关键特性：

• 子协程独立失败
• 需配合 CoroutineExceptionHandler 使用
• Android 的 viewModelScope 默认使用 SupervisorJob

3. 局部异常捕获

scope.launch {try {fetchData()} catch (e: IOException) {showErrorUI(e)}
}// 对于 async
val deferred = scope.async { /* 可能抛异常 */ }
try {deferred.await()
} catch (e: Exception) {handleError(e)
}

4. 异常传播控制

scope.launch {supervisorScope { // 独立监管域launch { /* 子协程1 */ } // 失败不影响外层launch { /* 子协程2 */ }}
}

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三、典型崩溃场景分析

场景 1：未捕获的根协程异常

// 错误示例：
GlobalScope.launch {throw Exception("Boom!") // 导致进程崩溃
}// 正确方案：
GlobalScope.launch(CoroutineExceptionHandler { _, e -> handle(e)}
) {// ...
}

场景 2：async 异常处理遗漏

// 错误示例：
val deferred = scope.async { throw Exception() }
deferred.await() // 未捕获导致崩溃// 正确处理：
try {deferred.await()
} catch (e: Exception) {// 处理异常
}

场景 3：错误使用作用域

// 错误示例：
coroutineScope {launch { throw Exception() } // 导致整个作用域取消launch { delay(1000) } // 被连带取消
}// 正确方案：
supervisorScope {launch { /* ... */ }
}

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四、进阶调试技巧

1. 堆栈分析
   开启 -Dkotlinx.coroutines.debug JVM 参数获取完整协程信息

2. 异常传播可视化
   使用 CoroutineName 标识协程：

   launch(CoroutineName("MainWorker")) {async(CoroutineName("NetworkRequest")) {throw IOException()}.await()
   }
   

   崩溃日志将显示：
   Exception in thread “DefaultDispatcher-worker-1” java.io.IOException
   at CoroutineName(NetworkRequest).invokeSuspend(:…)
   at CoroutineName(MainWorker).resumeWith(:…)

3. 单元测试策略

   @Test
   fun testCoroutineException() = runTest {val handler = CoroutineExceptionHandler { _, _ -> }val scope = CoroutineScope(handler)scope.launch { throw Exception() }advanceTimeBy(1000) // 等待协程执行// 验证异常处理逻辑
   }
   

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五、性能优化建议

1. 避免过度使用 SupervisorJob
   在需要严格错误隔离的场景使用，普通业务逻辑优先考虑结构化并发

2. 异常处理开销
   高频协程中避免在热路径（hot path）进行 try-catch

3. 内存泄漏预防
   确保 CoroutineExceptionHandler 不持有 Activity/Fragment 引用

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六、架构设计最佳实践

1. 分层错误处理

   • UI 层：展示友好错误提示
   • 领域层：转换异常类型
   • 数据层：处理原始异常

2. 错误类型标准化

   sealed class AppError : Exception() {data class NetworkError(val code: Int) : AppError()data class DatabaseError(val query: String) : AppError()object AuthExpired : AppError()
   }
   

3. 错误恢复机制

   suspend fun loadDataWithRetry() {var retryCount = 0while (retryCount < MAX_RETRY) {try {return fetchData()} catch (e: NetworkException) {delay(exponentialBackoff(retryCount))retryCount++}}throw MaxRetryException()
   }
   

通过深入理解协程异常传播机制，结合分层处理策略和架构级设计，可显著提升 Kotlin 协程应用的稳定性。关键要点：明确异常处理边界、合理使用监管机制、统一错误处理范式。