补篇协程:susend 挂起函数的深入理解

`suspend` 挂起的原理：

挂起函数是一种可以在不阻塞线程的情况下挂起和恢复执行的函数。在Kotlin中，我们可以使用suspend关键字来定义一个挂起函数。挂起函数只能在协程或其他挂起函数中调用。

被suspend修饰的函数,该函数就会挂起.挂起函数能够以与普通函数相同的⽅式获取参数和返回值，但它们只能从协同和其他挂起函数中调⽤。挂起suspend 函数 , 只能在协程体内部或者其它挂起函数(带有suspend ) 中调用 ;协程外部不允许使用挂起函数 ;

在协程中 , 执行挂起 Suspend 函数 ,通过调度器切换到IO子线程,做异步耗时操作,需要等到拿到返回数据值才能执行后面的逻辑，但我们又不希望阻塞当前线程（通常是主线程），因此最终必须实现某种消息传递的机制，让后台子线程做完耗时操作以后把数据结果传给主线程。

suspend fun requestToken(): String
suspend fun createPost(token: String, item: Item): Post
suspend fun processPost(post)suspend fun postItem(item: Item) {val token = 🏹 requestToken()val post = 🏹 createPost(token, item)🏹 processPost(post)
}

当运行时,编译器看到 suspend 关键字会去掉 suspend ，给函数添加一个额外的 Continuation 参数。这个 Continuation 就代表了一个回调：

编译器将 suspend 编译成带有 continuation 参数的方法叫做 CPS (Continuation-Passing-Style) 变换。

public interface Continuation<in T> {public val context: CoroutineContext// 用来回调的方法public fun resumeWith(result: Result<T>) 
}

Kotlin 编译器会给每个 suspend 的块生成一个 Continuation 的实现类，这个实现类是一个状态机，其中的状态对应于每个挂起点，保存了需要下一步继续执行所需要的上下文（即依赖的局部变量），类似下面的伪代码：

suspend fun postItem(item: Item) {val token =  requestToken()val post =   createPost(token, item)processPost(post)
}// 编译器变换后的伪代码
// 1.脱掉了 suspend 关键字
// 2.增加了一个 Continuation 对象
fun postItem(item: Item, cont: Continuation) {// 判断传入的是否是 postItem 的 `ContiuationImpl`// * false: 初始化一个对应本次调用 postItem 的状态机// * true: 对应 postItem 内其他 suspend 函数回调回来情况// 其中 ThisSM 指的 object: ContinuationImpl 这个匿名类
val sm = (cont as? ThisSM) ?: object: ContinuationImpl {// 实际源码中 override 的是// kotlin.coroutine.jvm.internal.BaseContinuationImpl// 的 invokeSuspend 方法override fun resume(..) {// 通过 ContinuationImpl.resume// 重新回调回这个方法postItem(null, this) }}switch (sm.label) {case 0:// 捕获后续步骤需要的局部变量sm.item = item// 设置下一步的 labelsm.label = 1// 当 requestToken 里的耗时操作完成后会更新状态机// 并通过 sm.resume 再次调用这个 postItem 函数// 「我们在前面提供了 sm.resume 的实现，即再次调用 postItem」requestToken(sm)case 1:val item = sm.item// 前一个异步操作的结果val token = sm.result as Tokensm.label = 2createPost(token, item, sm)case 2:procesPost(post)// ...}}

使用 `suspend` 函数无须关心线程切换

suspend 提供了这样一个约定(Convention)：调用这个函数不会阻塞当前调用的线程。这对 UI 编程是非常有用的，因为 UI 的主线程需要不断相应各种图形绘制、用户操作的请求，如果主线程上有耗时操作会让其他请求无法及时响应，造成 UI 卡顿。

随着 Android 官方将协程作为推荐的异步方案，常见的异步场景如网络请求、数据库都已经有支持协程的库，可以设想未来 Android 开发的新人其实不太需要知道线程切换的细节，只需要直接在主线程调用封装好的 suspend 函数即可，切换线程应该被当成实现细节被封装掉而几乎变成「透明」的，这是协程的厉害之处。

`suspend` 的不仅仅是 IO

suspend 本身并不完全是线程切换，只不过异步 IO 在 Android 平台最终都得依托多线程来实现；而异步 IO 又是协程的主要应用场景。Android 开发者们已经见识过各种异步 IO 的 API（对线程切换情有独钟），这些 API 本质上都得依靠某种形式的回调，将异步 IO 的结果通知给主线程进行 UI 刷新。协程的 suspend 也是如此，只不过通过关键字的引入和编译器的支持，让我们可以用顺序、从上到下（sequential）的代码写出异步逻辑。不仅提升了代码可读性，还方便我们利用熟悉的条件、循环、try catch 等构造轻松地写出复杂的逻辑。

通过上面这些关于 Android UI、函数式编程以及一般编程等方面的不同例子可以看到，suspend 可以看成是回调的语法糖，其实和 IO、和线程切换并没有本质的关系。回过头来看 suspend 这个关键字在别的语言通常叫 async，而 Kotlin 叫 suspend 或许正暗示了 Kotlin 协程独特的设计并不限于 asynchrony，而有着更宽广的应用场景。