Kotlin协程launch原理详解

目录

• 正文
• launch使用
• launch原理
• CoroutineStart中找invoke方法
• startCoroutineCancellable逻辑
• 小结

正文

launch我们经常用，今天来看看它是什么原理。

建议: 食用本篇文章之前记得先食用Kotlin协程之createCoroutine和startCoroutine

launch使用

launch我们应该很熟悉了，随便举个例子：

fun main() {
    val coroutineScope = CoroutineScope(Job())
    coroutineScope.launch {
        println("1969年 叶文洁进入红岸基地")
        println("1971年 红岸基地，叶文洁第一次向太阳发送信号，但未发现回波")
        delay(4000L)
        println("1975年 半人马座三星，三体世界得知地球存在")
    }
    Thread.sleep(5000L)
}

sleep(5000L)和launch内部是在2个线程中，互不干涉

简单地使用launch配合delay输出了几条语句。为了了解它底层的实现原理，还是老规矩，先反编译一下。

public final class LaunchTestKt {
    public static final void main() {
        Job unused = BuildersKt__Builders_commonKt.launch$default(CoroutineScopeKt.CoroutineScope(JobKt.Job$default((Job) null, 1, (Object) null)), (CoroutineContext) null, (CoroutineStart) null, new LaunchTestKt$main$1((Continuation<? super LaunchTestKt$main$1>) null), 3, (Object) null);
        Thread.sleep(5000);
    }
}
final class LaunchTestKt$main$1 extends SuspendLambda implements Function2<CoroutineScope, Continuation<? super Unit>, Object> {
    int label;
    LaunchTestKt$main$1(Continuation<? super LaunchTestKt$main$1> continuation) {
        super(2, continuation);
    }
    public final Continuation<Unit> create(Object obj, Continuation<?> continuation) {
        return new LaunchTestKt$main$1(continuation);
    }
    public final Object invoke(CoroutineScope coroutineScope, Continuation<? super Unit> continuation) {
        return ((LaunchTestKt$main$1) create(coroutineScope, continuation)).invokeSuspend(Unit.INSTANCE);
    }
    public final Object invokeSuspend(Object $result) {
        Object coroutine_suspended = IntrinsicsKt.getCOROUTINE_SUSPENDED();
        switch (this.label) {
            case 0:
                ResultKt.throwOnFailure($result);
                System.out.println("1969年 叶文洁进入红岸基地");
                System.out.println("1971年 红岸基地，叶文洁第一次向太阳发送信号，但未发现回波");
                this.label = 1;
                if (DelayKt.delay(4000, this) != coroutine_suspended) {
                    break;
                } else {
                    return coroutine_suspended;
                }
            case 1:
                ResultKt.throwOnFailure($result);
                break;
            default:
                throw new IllegalStateException("call to 'resume' before 'invoke' with coroutine");
        }
        System.out.println("1975年 半人马座三星，三体世界得知地球存在");
        return Unit.INSTANCE;
    }
}

ps：上面这段代码是通过jadx反编译apk的方式拿到的源码，看起来更加人性化。具体的流程是我们用Android Studio写个挂起函数的demo，然后编译成apk，然后将apk用jadx反编译一下，拿到对应class的反编译Java源码，这样弄出来的源码我感觉比直接通过Android Studio的Tools->Kotlin->Show Kotlin拿到的源码稍微好看懂一些。

咦，LaunchTestKt$main$1有没有很眼熟？这不就是前面我们分析startCoroutine原理时得到的匿名内部类么，简直一模一样。这个LaunchTestKt$main$1类对应的是launch的Lambda块，它本质上是一个Continuation。

startCoroutine原理

LaunchTestKt$main$1相关的原理，在前面已经分析过了，这里不再赘述。这里主要看一下launch是如何与这个LaunchTestKt$main$1进行关联的。

launch原理

launch函数如下：

public fun CoroutineScope.launch(
    context: CoroutineContext = EmptyCoroutineContext,
    start: CoroutineStart = CoroutineStart.DEFAULT,
    block: suspend CoroutineScope.() -> Unit
): Job {
    //代码1
    val newContext = newCoroutineContext(context)
    //代码2
    val coroutine = if (start.isLazy)
        LazyStandaloneCoroutine(newContext, block) else
        StandaloneCoroutine(newContext, active = true)
    //代码3
    coroutine.start(start, coroutine, block)
    return coroutine
}

• 将传入的CoroutineContext构造出新的context
• 启动模式，判断是否为懒加载，如果是懒加载则构建懒加载协程对象，否则就是标准的
• 启动协程

context相关的先不看，因为我们demo这里不是懒加载的所以创建出来的是StandaloneCoroutine，直接看一下start是怎么启动协程的。

private open class StandaloneCoroutine(
    parentContext: CoroutineContext,
    active: Boolean
) : AbstractCoroutine<Unit>(parentContext, initParentJob = true, active = active) {
    override fun handleJobException(exception: Throwable): Boolean {
        handleCoroutineException(context, exception)
        return true
    }
}
public abstract class AbstractCoroutine<in T>(
    parentContext: CoroutineContext,
    initParentJob: Boolean,
    active: Boolean
) : JobSupport(active), Job, Continuation<T>, CoroutineScope {
    public fun <R> start(start: CoroutineStart, receiver: R, block: suspend R.() -> T) {
        start(block, receiver, this)
    }
}

start函数是在父类AbstractCoroutine中实现的，这个start函数里面又调用了一个新的start函数，当我们点击这个里面的start函数想进去看源码时发现，点不过去，点了之后还是在当前位置..... ？？？啥情况

CoroutineStart中找invoke方法

仔细观察发现，start是一个CoroutineStart对象，直接使用CoroutineStart对象然后后面就接括号了，这是类里面有定义operator invoke方法，然后Kotlin可以通过这种方式来简化调用。我们直接去CoroutineStart中找invoke方法：

public enum class CoroutineStart {
    DEFAULT,
    LAZY,
    ATOMIC,
    UNDISPATCHED;
    public operator fun <R, T> invoke(block: suspend R.() -> T, receiver: R, completion: Continuation<T>): Unit =
        when (this) {
            DEFAULT -> block.startCoroutineCancellable(receiver, completion)
            ATOMIC -> block.startCoroutine(receiver, completion)
            UNDISPATCHED -> block.startCoroutineUndispatched(receiver, completion)
            LAZY -> Unit // will start lazily
        }
    public val isLazy: Boolean get() = this === LAZY
}

CoroutineStart是个枚举类，定义了协程的几种启动方式：DEFAULT、LAZY、ATOMIC、UNDISPATCHED。在invoke函数中，根据当前是哪种启动方式进行开启协程。

当如果使用ATOMIC的方式，也就是不可取消的协程，就触发了block.startCoroutine(receiver, completion)。有没有觉得很眼熟，它其实就是我们上节课中分析的启动协程的关键：startCoroutine。

demo中使用的是默认的方式，也就是DEFAULT，它只不过是在ATOMIC的基础上，对startCoroutine包装了一下，使其成为可响应取消的协程。而UNDISPATCHED的方式，也就是不分发到其他线程去执行，而是直接在当前线程中进行执行。

startCoroutineCancellable逻辑

来看下DEFAULT之后走的startCoroutineCancellable逻辑：

public fun <T> (suspend () -> T).startCoroutineCancellable(completion: Continuation<T>): Unit = runSafely(completion) {
    createCoroutineUnintercepted(completion).intercepted().resumeCancellableWith(Result.success(Unit))
}
public actual fun <T> (suspend () -> T).createCoroutineUnintercepted(
    completion: Continuation<T>
): Continuation<Unit> {
    val probeCompletion = probeCoroutineCreated(completion)
    return if (this is BaseContinuationImpl)
        //走这里
        create(probeCompletion)
    else
        createCoroutineFromSuspendFunction(probeCompletion) {
            (this as Function1<Continuation<T>, Any?>).invoke(it)
        }
}

这块就是前面文章中分析的代码了，launch就算是走完了。其本质上是对startCoroutine()这个基础API进行了一些封装，让开发者更方便使用。

小结

launch、async之类的是Kotlin协程框架中的中间层，它们是协程构建器。而在协程构建器的内部，实际上是对协程基础API: createCoroutine{}、startCoroutine{}的封装。它们除了拥有启动协程的基础能力，还支持传入CoroutineContext（结构化并发）、CoroutineStart（启动模式） 等参数，方便开发者使用

以上就是Kotlin协程launch原理详解的详细内容，更多关于Kotlin协程launch的资料请关注我们其它相关文章！