Топ-10 вопросов о корутинах 2024

Корутины — это мощная функция, появившаяся в Kotlin для облегчения асинхронного программирования. В отличие от традиционных моделей потоков, корутины легковесны и не обязательно соответствуют потокам на уровне ОС, что делает их более эффективными для параллельного программирования.

1. Что такое корутины в Kotlin?

Корутины в Kotlin — это функция языка, которая позволяет асинхронно программировать более эффективно и структурировано по сравнению с традиционными моделями потоков. Они позволяют разработчикам писать код, который может быть приостановлен и возобновлен в определенные моменты без блокировки потока, в котором он выполняется.

По сути, корутины позволяют выполнять параллельные задачи, более эффективно управляя ресурсами. В отличие от потоков, которые управляются операционной системой и могут требовать больших ресурсов для создания и переключения между ними, короутины управляются средой выполнения Kotlin и могут выполняться в меньшем количестве потоков или даже в одном потоке.

2. Как определить корутину в Kotlin?

В Kotlin корутины определяются с помощью модификатора suspend.

import kotlinx.coroutines.*

suspend fun myCoroutine() {
    // coroutine body
}

import kotlinx.coroutines.*

​

suspend fun myCoroutine() {

    // coroutine body

}

3. Как запустить корутину в Kotlin?

Корутины запускаются с помощью функций launch или async из библиотеки kotlinx.coroutines.

import kotlinx.coroutines.*

fun main() {
    GlobalScope.launch {
        // coroutine body
    }
}

xxxxxxxxxx

import kotlinx.coroutines.*

​

fun main() {

    GlobalScope.launch {

        // coroutine body

    }

}

4. Как обрабатывать асинхронные операции с помощью корутин?

Вы можете использовать async для выполнения асинхронных операций и await для ожидания их завершения.

import kotlinx.coroutines.*

suspend fun fetchData(): String {
    delay(1000) // Simulating a long-running operation
    return "Data fetched"
}

fun main() = runBlocking {
    val deferred = async { fetchData() }
    println(deferred.await()) // Wait for the result
}

xxxxxxxxxx

import kotlinx.coroutines.*

​

suspend fun fetchData(): String {

    delay(1000) // Simulating a long-running operation

    return "Data fetched"

}

​

fun main() = runBlocking {

    val deferred = async { fetchData() }

    println(deferred.await()) // Wait for the result

}

5. В чем разница между launch и async в корутинах Kotlin?

И launch, и async — это конструкторы корутинов, используемые для запуска новых корутинов, но они служат разным целям и имеют разные возвращаемый тип.

launch:

• launch используется для запуска корутины, выполняющей задачу «пустил и забыл». Он запускает новую корутину и сразу же возвращает ссылку на ее Job, не дожидаясь ее завершения.
• Конструктор корутины launch не возвращает никакого результата напрямую. Он просто запускает корутину и продолжает выполнение окружающего кода.
• Это делает запуск подходящим для задач, где вам не нужен немедленный результат или где вы хотите запустить задачу параллельно, не дожидаясь ее завершения.

import kotlinx.coroutines.*

fun main() {
    GlobalScope.launch {
        // Coroutine body
        delay(1000)
        println("Coroutine completed")
    }
    println("Main function completed")
    Thread.sleep(2000) // Ensure main thread doesn't terminate before coroutine completes
}

xxxxxxxxxx

import kotlinx.coroutines.*

​

fun main() {

    GlobalScope.launch {

        // Coroutine body

        delay(1000)

        println("Coroutine completed")

    }

    println("Main function completed")

    Thread.sleep(2000) // Ensure main thread doesn't terminate before coroutine completes

}

async:

• async используется для запуска корутины, которая выполняет вычисления и возвращает результат асинхронно. Он возвращает экземпляр Deferred<T>, который является легкой неблокируещей фичей, представляющей отложенное вычисление.
• Конструктор асинхронных корутин позволяет запускать корутину и сразу же получать объект Deferred, который можно использовать для получения результата вычислений позже с помощью функции await().
• Это делает async подходящим для задач, в которых необходимо выполнить некоторые вычисления асинхронно, а затем получить результат в более поздний момент времени.

import kotlinx.coroutines.*

suspend fun getData(): String {
    delay(1000)
    return "Data"
}

fun main() = runBlocking {
    val deferredResult = async {
        getData()
    }
    val result = deferredResult.await()
    println("Result: $result")
}

xxxxxxxxxx

import kotlinx.coroutines.*

​

suspend fun getData(): String {

    delay(1000)

    return "Data"

}

​

fun main() = runBlocking {

    val deferredResult = async {

        getData()

    }

    val result = deferredResult.await()

    println("Result: $result")

}

6. Как обрабатывать исключения в корутинах Kotlin?

Исключения можно обрабатывать с помощью стандартных блоков try-catch, как и в синхронном коде. Однако существуют и специальные конструкции и механизмы, предназначенные для обработки исключений в контексте корутин. Вот как вы можете обрабатывать исключения в корутинах Kotlin:

Блоки try-catch: Вы можете использовать блоки try-catch в корутинах для локальной обработки исключений:

import kotlinx.coroutines.*

suspend fun myCoroutine() {
    try {
        // Code that might throw an exception
        throw RuntimeException("Oops! Something went wrong.")
    } catch (e: Exception) {
        println("Caught exception: ${e.message}")
    }
}

fun main() = runBlocking {
    launch {
        myCoroutine()
    }
}

xxxxxxxxxx

import kotlinx.coroutines.*

​

suspend fun myCoroutine() {

    try {

        // Code that might throw an exception

        throw RuntimeException("Oops! Something went wrong.")

    } catch (e: Exception) {

        println("Caught exception: ${e.message}")

    }

}

​

fun main() = runBlocking {

    launch {

        myCoroutine()

    }

}

CoroutineExceptionHandler: Вы можете установить обработчик исключений корутины для глобальной обработки не пойманных исключений для определенной области действия корутины:

import kotlinx.coroutines.*

val exceptionHandler = CoroutineExceptionHandler { _, exception ->
    println("Caught unhandled exception: $exception")
}

fun main() = runBlocking {
    val job = GlobalScope.launch(exceptionHandler) {
        // Code that might throw an exception
        throw RuntimeException("Oops! Something went wrong.")
    }
    job.join()
}

xxxxxxxxxx

import kotlinx.coroutines.*

​

val exceptionHandler = CoroutineExceptionHandler { _, exception ->

    println("Caught unhandled exception: $exception")

}

​

fun main() = runBlocking {

    val job = GlobalScope.launch(exceptionHandler) {

        // Code that might throw an exception

        throw RuntimeException("Oops! Something went wrong.")

    }

    job.join()

}

SupervisorJob: Если вы работаете с джобом супервизора, вы можете указать пользовательский обработчик исключений для дочерних корутинов:

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
    val supervisor = SupervisorJob()
    val scope = CoroutineScope(Dispatchers.Default + supervisor)
    val child = scope.launch {
        // Code that might throw an exception
        throw RuntimeException("Oops! Something went wrong.")
    }
    child.join()
}

xxxxxxxxxx

import kotlinx.coroutines.*

​

fun main() = runBlocking {

    val supervisor = SupervisorJob()

    val scope = CoroutineScope(Dispatchers.Default + supervisor)

    val child = scope.launch {

        // Code that might throw an exception

        throw RuntimeException("Oops! Something went wrong.")

    }

    child.join()

}

Обработка исключений в асинхронном режиме: При использовании async для выполнения асинхронных операций вы можете использовать await для обработки исключений:

import kotlinx.coroutines.*

suspend fun fetchData(): String {
    throw RuntimeException("Oops! Something went wrong.")
}

fun main() = runBlocking {
    val deferred = async {
        fetchData()
    }
    try {
        val result = deferred.await()
        println("Result: $result")
    } catch (e: Exception) {
        println("Caught exception: ${e.message}")
    }
}

xxxxxxxxxx

import kotlinx.coroutines.*

​

suspend fun fetchData(): String {

    throw RuntimeException("Oops! Something went wrong.")

}

​

fun main() = runBlocking {

    val deferred = async {

        fetchData()

    }

    try {

        val result = deferred.await()

        println("Result: $result")

    } catch (e: Exception) {

        println("Caught exception: ${e.message}")

    }

}

 7. Что такое контекст корутины (context) и диспетчер (dispatcher) в Kotlin?

Контекст

Контекст корутины представляет собой контекст выполнения, в котором работает корутина. Он включает в себя различные элементы, такие как диспетчер корутины, обработчик исключений корутины и другие элементы контекста. Контекст определяет поведение корутины, включая среду ее выполнения, поведение потоков и обработку ошибок.

Контекст является экземпляром CoroutineContext, который представляет собой map-подобную структуру, связывающую ключи типа CoroutineContext.Element с соответствующими значениями. К общим элементам относятся CoroutineDispatcher, Job и CoroutineExceptionHandler.

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
    val context = coroutineContext
    println("Coroutine context: $context")
}

xxxxxxxxxx

import kotlinx.coroutines.*

​

fun main() = runBlocking {

    val context = coroutineContext

    println("Coroutine context: $context")

}

Диспетчер

Диспетчер корутины отвечает за определение потока или потоков, в которых выполняется корутина. Диспетчеры управляют потоковым поведением корутин, в том числе тем, где и как выполняются корутины.

Kotlin предоставляет несколько встроенных диспетчеров:

• Dispatchers.Default: Подходит для задач, привязанных к процессору, таких как вычисления или обработка.
• Dispatchers.IO: Оптимизирован для задач, связанных с вводом-выводом, таких как сетевые запросы или операции с диском.
• Dispatchers.Main (специфичный для Android): Используется для задач, связанных с пользовательским интерфейсом в приложениях Android.

При необходимости вы также можете определить свои диспетчеры.

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
    val dispatcher = Dispatchers.Default
    launch(dispatcher) {
        // Coroutine body
        println("Coroutine running on ${Thread.currentThread().name}")
    }
}


//Coroutine running on DefaultDispatcher-worker-1

xxxxxxxxxx

import kotlinx.coroutines.*

​

fun main() = runBlocking {

    val dispatcher = Dispatchers.Default

    launch(dispatcher) {

        // Coroutine body

        println("Coroutine running on ${Thread.currentThread().name}")

    }

}

​

​

//Coroutine running on DefaultDispatcher-worker-1

8. Как отменить корутину в Kotlin?

Вы можете отменить корутину, используя связанный с ней экземпляр Job. Вот как можно отменить корутину.

С помощью функции cancel(): Вы можете вызвать функцию cancel() на экземпляре Job, связанном с корутиной, которую вы хотите отменить. Эта функция немедленно отменяет выполнение этой программы.

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
    val job = launch {
        repeat(10) {
            println("Coroutine is running $it")
            delay(100)
        }
    }
    delay(250)
    job.cancel() // Cancel the coroutine after a delay
    job.join() // Optional: Wait for the coroutine to complete
    println("Coroutine cancelled")
}

xxxxxxxxxx

import kotlinx.coroutines.*

​

fun main() = runBlocking {

    val job = launch {

        repeat(10) {

            println("Coroutine is running $it")

            delay(100)

        }

    }

    delay(250)

    job.cancel() // Cancel the coroutine after a delay

    job.join() // Optional: Wait for the coroutine to complete

    println("Coroutine cancelled")

}

Отмена через CoroutineScope: Если вы используете CoroutineScope для запуска корутинов, вы можете отменить все корутины в этой области, отменив саму область. Это приведет к отмене всех корутинов, запущенных в этой области.

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
    val scope = CoroutineScope(Job())
    scope.launch {
        repeat(10) {
            println("Coroutine is running $it")
            delay(100)
        }
    }
    delay(250)
    scope.cancel() // Cancel all coroutines in the scope
    println("Coroutines cancelled")
}

xxxxxxxxxx

import kotlinx.coroutines.*

​

fun main() = runBlocking {

    val scope = CoroutineScope(Job())

    scope.launch {

        repeat(10) {

            println("Coroutine is running $it")

            delay(100)

        }

    }

    delay(250)

    scope.cancel() // Cancel all coroutines in the scope

    println("Coroutines cancelled")

}

Обработка отмены: Когда вы отменяете корутину, она выбрасывает исключение CancellationException. Вы можете обработать отмену, перехватив это исключение и выполнив очистку или другие необходимые действия.

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
    val job = launch {
        try {
            repeat(10) {
                println("Coroutine is running $it")
                delay(100)
            }
        } catch (e: CancellationException) {
            println("Coroutine was cancelled")
        }
    }
    delay(250)
    job.cancel()
    job.join()
    println("Coroutine cancelled")
}

xxxxxxxxxx

import kotlinx.coroutines.*

​

fun main() = runBlocking {

    val job = launch {

        try {

            repeat(10) {

                println("Coroutine is running $it")

                delay(100)

            }

        } catch (e: CancellationException) {

            println("Coroutine was cancelled")

        }

    }

    delay(250)

    job.cancel()

    job.join()

    println("Coroutine cancelled")

}

9. Как обрабатывать структурированный параллелизм в Kotlin?

Под структурированным параллелизмом в корутинах Kotlin понимается практика организации корутин в структурированном виде для обеспечения надлежащего управления и очистки. Такой подход помогает предотвратить утечки ресурсов, делает обработку ошибок более предсказуемой и упрощает понимание параллельного кода. Вот как можно управлять структурированным параллелизмом в Kotlin.

Использовать CoroutineScope: Создайте CoroutineScope, чтобы инкапсулировать время жизни ваших корутин. Корутины, запущенные в этой области, будут автоматически отменены, когда область будет отменена.

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
    coroutineScope {
        launch {
            // Coroutine 1
            delay(1000)
            println("Coroutine 1 completed")
        }
        launch {
            // Coroutine 2
            delay(500)
            println("Coroutine 2 completed")
        }
    }
    println("All coroutines completed")
}

xxxxxxxxxx

import kotlinx.coroutines.*

​

fun main() = runBlocking {

    coroutineScope {

        launch {

            // Coroutine 1

            delay(1000)

            println("Coroutine 1 completed")

        }

        launch {

            // Coroutine 2

            delay(500)

            println("Coroutine 2 completed")

        }

    }

    println("All coroutines completed")

}

Распространение отмены: Структурированный параллелизм обеспечивает автоматическое распространение отмены. Если какая-либо из корутин терпит неудачу или отменяется, отмена передается другим программам, запущенным в той же области видимости.

Объединение корутин: Используйте функцию join(), чтобы дождаться завершения отдельных корутинов, запущенных в области видимости. Это гарантирует, что родительская корутина дождется завершения всех дочерних корутин, прежде чем продолжить работу.

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
    coroutineScope {
        val job1 = launch {
            // Coroutine 1
            delay(1000)
            println("Coroutine 1 completed")
        }
        val job2 = launch {
            // Coroutine 2
            delay(500)
            println("Coroutine 2 completed")
        }
        job1.join()
        job2.join()
    }
    println("All coroutines completed")
}

xxxxxxxxxx

import kotlinx.coroutines.*

​

fun main() = runBlocking {

    coroutineScope {

        val job1 = launch {

            // Coroutine 1

            delay(1000)

            println("Coroutine 1 completed")

        }

        val job2 = launch {

            // Coroutine 2

            delay(500)

            println("Coroutine 2 completed")

        }

        job1.join()

        job2.join()

    }

    println("All coroutines completed")

}

Обработка исключений: Используйте блоки try-catch внутри области видимости для обработки исключений, выбрасываемых корутинами. Исключения автоматически передаются в родительскую корутину для обработки.

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
    try {
        coroutineScope {
            launch {
                // Coroutine 1
                delay(1000)
                throw RuntimeException("Coroutine 1 failed")
            }
            launch {
                // Coroutine 2
                delay(500)
                throw RuntimeException("Coroutine 2 failed")
            }
        }
    } catch (e: Exception) {
        println("Exception occurred: ${e.message}")
    }
    println("All coroutines completed")
}

xxxxxxxxxx

import kotlinx.coroutines.*

​

fun main() = runBlocking {

    try {

        coroutineScope {

            launch {

                // Coroutine 1

                delay(1000)

                throw RuntimeException("Coroutine 1 failed")

            }

            launch {

                // Coroutine 2

                delay(500)

                throw RuntimeException("Coroutine 2 failed")

            }

        }

    } catch (e: Exception) {

        println("Exception occurred: ${e.message}")

    }

    println("All coroutines completed")

}

10. Как использовать корутины в Android?

Корутины широко используются в Android-разработке для выполнения асинхронных операций без блокировки основного потока.

import kotlinx.coroutines.*

suspend fun fetchData(): String {
    // Perform network operation
}

class MyViewModel : ViewModel() {
    fun loadData() {
        viewModelScope.launch {
            val data = fetchData()
            // Update UI with data
        }
    }
}

xxxxxxxxxx

import kotlinx.coroutines.*

​

suspend fun fetchData(): String {

    // Perform network operation

}

​

class MyViewModel : ViewModel() {

    fun loadData() {

        viewModelScope.launch {

            val data = fetchData()

            // Update UI with data

        }

    }

}

Спасибо за чтение!

Источник