协程

应用程序通常需要同时执行多个任务，例如响应用户输入、加载数据或更新屏幕。 为此，它们依赖并发，并发允许操作独立运行而互不阻塞。

并发运行任务最常用的方式是使用线程，线程是由操作系统管理的独立执行路径。 然而，线程相对较重，创建过多的线程可能会导致性能问题。

为了支持高效并发，Kotlin 使用围绕 协程 构建的异步编程，让你能够使用挂起函数以自然、顺序的风格编写异步代码。 协程是线程的轻量级替代方案。 它们可以在不阻塞系统资源的情况下挂起，并且对资源友好，这使得它们更适合细粒度的并发。

大多数协程功能由 kotlinx.coroutines 库提供，该库包含用于启动协程、处理并发、处理异步流等工具。

如果你是 Kotlin 协程的新手，请在深入研究更复杂的主题之前，先从 协程基础 指南开始。 本指南通过简单的示例介绍了挂起函数、协程构建器和结构化并发的核心概念：

查看 KotlinConf 应用 示例项目，了解协程在实践中是如何使用的。

协程概念

kotlinx.coroutines 库提供了用于并发运行任务、组织协程执行以及管理共享状态的核心构建块。

挂起函数与协程构建器

Kotlin 中的协程构建在挂起函数之上，挂起函数允许代码在不阻塞线程的情况下暂停和恢复。 suspend 关键字用于标记可以异步执行长时间运行操作的函数。

要启动新协程，请使用协程构建器，例如 .launch() 和 .async()。 这些构建器是 CoroutineScope 的扩展函数，它定义了协程的生命周期并提供了协程上下文。

你可以在 协程基础 和 组合挂起函数 中了解更多关于这些构建器的信息。

协程上下文与行为

从 CoroutineScope 启动协程会创建一个控制其执行的上下文。 像 .launch() 和 .async() 这样的构建器函数会自动创建一组定义协程行为的元素：

• Job 接口跟踪协程的生命周期并启用结构化并发。
• CoroutineDispatcher 控制协程运行的位置，例如在后台线程或 UI 应用程序的主线程上。
• CoroutineExceptionHandler 处理未捕获的异常。

这些元素连同其他可能的元素构成了 协程上下文，默认情况下它从协程的父级继承。 此上下文形成了一个支持结构化并发的层次结构，在其中相关的协程可以被一起 取消 或作为一个组进行 异常处理。

异步流与共享可变状态

Kotlin 提供了几种协程通信的方式。 根据你希望如何在协程之间共享值，选择以下选项之一：

• Flow 仅在协程主动收集它们时才产生值。
• Channel 允许多个协程发送和接收值，每个值被精确地传递给一个协程。
• SharedFlow 持续地将每个值共享给所有处于活动状态的收集协程。

当多个协程需要访问或更新相同的数据时，它们会 共享可变状态。 如果没有协调，这可能会导致竞态条件，即操作以不可预测的方式相互干扰。 为了安全地管理共享可变状态，请使用 StateFlow 来包装共享数据。 然后，你可以从一个协程更新它，并从其他协程收集它的最新值。

更多信息请参阅 异步流、通道 以及 协程与通道教程。

后续步骤

• 在 协程基础指南 中学习协程、挂起函数和构建器的基础知识。
• 在 组合挂起函数 中探索如何组合挂起函数和构建协程流水线。
• 学习如何使用 IntelliJ IDEA 中的内置工具 调试协程。
• 对于特定于流的调试，请参阅 使用 IntelliJ IDEA 调试 Kotlin Flow 教程。
• 阅读 使用协程进行 UI 编程指南 以了解基于协程的 UI 开发。
• 查看 在 Android 中使用协程的最佳做法。
• 查看 kotlinx.coroutines API 参考。