Kotlin Coroutines执行异步加载示例详解

前言

Kotlin Coroutines是Kotlin推出的新的异步API。并不是解决所有问题的最优方案，但是希望在许多情况下它会使事情变得更容易一些。这里只简单的展示一下这个库在安卓中的具体使用方案。下面话不多说了，来一起看看详细的介绍吧。

引入Coroutines

//在application的build.gradle文件中的android节点添加如下的代码
kotlin {
 experimental {
  coroutines 'enable'
 }
}

//添加下面两行到依赖中
implementation "org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-core:0.20"
implementation "org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-android:0.20"

第一个Coroutines示例

通常我们加载一张图片到ImageView中，异步的加载任务如下所示：

fun loadBitmapFromMediaStore(imageId: Int, 
        imagesBaseUri: Uri): Bitmap {
 val uri = Uri.withAppendedPath(imagesBaseUri, imageId.toString())
 return MediaStore.Images.Media.getBitmap(contentResolver, uri)
}

这个方法必须在后台线程中执行，因为他属于一个IO操作，这意味着我们有很多解决方案可以启动后台任务，一旦该方法返回一个bitmap，我们需要立即显示在Imageview中。

imageView.setImageBitmap(bitmap)

这行代码必须在主线程执行，否则会crash。

以上三行代码如果写到一起将会导致程序卡死或者是闪退，这都取决于合理的选择线程。接下来我们看一下使用kotlin的Coroutines是如何解决这个问题的：

val job = launch(Background) {
 val uri = Uri.withAppendedPath(imagesBaseUri, imageId.toString())
 val bitmap = MediaStore.Images.Media.getBitmap(contentResolver, 
 launch(UI) {
 imageView.setImageBitmap(bitmap)
 }
}

这里最重要的是launch()和参数Background和UI，launch()表示创建和启动一个Coroutine，Background参数CoroutineContext用来保证在后台线程执行，从而保证应用程序不会卡死或者闪退，你可以声明一个如下面所示的CoroutineContext。

internal val Background = newFixedThreadPoolContext(2, "bg")

这将创建一个新的上下文，并在执行他的任务的时候使用两个常规的线程。

接下来说launch(UI),这将触发另一个coroutine，将执行在Android
的主线程。

可取消

接下来的挑战是处理跟Activity声明周期相关的东西，当你在加载一个任务，还没有执行完的时候离开了该Activity，以至于他在调用imageView.setImageBitmap(bitmap)就会引起crash，所以我们在离开该activity之前就需要取消该任务，这里就用到了launch()方法的返回值job，当activity调用onStop方法时，我们需要使用job来取消任务

job.cancel()

这就像你使用Rxjava时调用dispose和使用AsyncTask时调用cancel函数是一个道理。

LifecycleObserver

Android Architecture Components 给安卓开发者提供了特别多强大的库，其中之一就是Lifecycle API.给我们提供了一个简便的方法用来实时的监听activity和fragment的生命周期，我们定义一下代码与coroutines一起使用。

class CoroutineLifecycleListener(val deferred: Deferred<*>) : LifecycleObserver {
 @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_DESTROY)
 fun cancelCoroutine() {
 if (!deferred.isCancelled) {
  deferred.cancel()
 }
 }
}

我们创建一个LifecycleOwner的扩展函数:

fun <T> LifecycleOwner.load(loader: () -> T): Deferred<T> {
 val deferred = async(context = Background, 
      start = CoroutineStart.LAZY) {
 loader()
 }
 lifecycle.addObserver(CoroutineLifecycleListener(deferred))
 return deferred
}

这个方法中有太多新的东西，接下来一一解释：

现在我们可以在一个activity或fragment中调用load（） ，并从该函数中访问生命周期成员，并将我们的CoroutineLifecycleListener添加为观察者。

load方法需要一个loader作为参数，返回一个通用类型T，在load方法中我，我们调用了另外一个Coroutine的创造者async()函数，将会使用Background coroutine上下文在后台线程中执行任务，注意这个方法还有另外一个参数start = CoroutineStart.LAZY，这意味着coroutine不会立即执行，知道被调用为止。

coroutine接着会返回一个Defered<T>对象给调用者,这与我们之前的Job类似，但它也可以携带一个延迟值，如常规Java API中的JavaScript Promise或Future <T> ,更好的是他有一个await方法.

接下来我们定义另外一个扩展函数then() ，这次是在Deferen<T>上面定义，是我们上面的load方法返回的类型，它还将一个lambda作为参数，命名为block，它将T类型的单个对象作为其参数。

infix fun <T> Deferred<T>.then(block: (T) -> Unit): Job {
 return launch(context = UI) {
 block(this@then.await())
 }
}

这个函数将使用launch（）函数创建另一个Coroutine ，这次在主线程上运行。传递给此Coroutine的lambda（命名块）将完成的Deferred对象的值作为其参数。我们调用await（）来挂起这个Coroutine的执行，直到Deferred对象返回一个值。

这里是coroutine变得如此令人印象深刻的地方。 await（）的调用是在主线程上完成的，但是不会阻塞该线程的进一步执行。它将简单地暂停该函数的执行，直到它准备好，当它恢复并将延迟值传递给lambda时。coroutine暂停时，主线程可以继续执行其他的事情。await函数是coroutine中的一个核心概念，是什么创造了整个事物如此有魔力。

load（）函数中添加的生命周期观察者将在我们的activity上调用onDestroy（）后取消第一个coroutine。这也会导致第二个coroutine被取消，阻止block（）被调用。

Kotlin Coroutine DSL

现在我们得到了两个扩展函数和一个会处理coroutine被取消的类，让我们来看看如何使用：

load {
 loadBitmapFromMediaStore(imageId, imagesBaseUri)
} then {
 imageView.setImageBitmap(it)
}

上面的代码中，我们将lambda方法传给load函数，该函数调用loadBitmapFromMediaStore方法，该函数必须在后台线程上执行，直到该方法返回一个Bitmap，load方法的返回值是Deferred<Bitmap> 。

作为扩展函数，then()方法使用infix声明，尽管load方法中返回的是Deferred<Bitmap> ，但是将会传送给then方法一个bitmap返回值，所以我们可以直接在then方法中调用imageView.setImageBitmap(it) 。

上面的代码可以用于任何需要在后台线程上发生的异步调用，以及返回值应该返回到主线程的地方，就像上面的例子。它不像RxJava那样可以编写多个调用，但它更容易阅读，可能会涵盖很多最常见的情况。现在你可以安全地做这样的事情，而不必担心在每个调用中造成context泄漏或处理线程;

load { restApi.fetchData(query) } then { adapter.display(it) }

then()和load()方法只不过是这个新库的冰山一角，但是我确实希望在未来的基于Kotlin的Android库中出现类似的东西，一旦coroutine版本达到稳定版本。在此之前，您可以使用或修改上面的代码，或者查看Anko Coroutines。我还在GitHub上发布了一个更完整的版本。 (https://github.com/ErikHellman/KotlinAsyncWithCoroutines (本地下载)).

总结