kotlin协程的理解

伴生对象：companion object 其实质等同于Java中的单例模式

协程：通常实现是用户态的任务协作式调度

一段可执行代码
可挂起/可恢复执行
概念上与语言无关，协程这个概念于1958年提出

依赖框架：

协程的启动：

1.协程体：协程中要执行的操作，是一个被suspend修饰的lambda表达式

传递末尾的lambda表达式，在Kotlin中有一个约定：

如果函数的最后一个参数是函数，那么作为相应的参数的传入的lambda表达式可以放在圆括号之外

2.协程体类：编译器会将协程体编译成封装协程体操作的匿名内部类

3.协程构建器：用于构建协程的函数：比如launch，async

4.挂起函数：由suspend修饰的函数，挂起函数只能在挂起函数或者协程体中调用，

5.挂起点：一般对应挂起函数被调用的位置

6.续体：Continuation

CoroutineScope：

是一个接口
只有一个属性：CoroutineContext（协程上下文），
是一个作用范围，可以通过CoroutineScope的扩展函数去创建协程（launch async），当这个作用范围被取消的时候，其内部协程也会被取消；GlobalScope除外

launch函数返回一个Job，可以通过Job进行管理协程
为协程提供一个上下文CoroutineContext

GlobalScope：

实现CoroutineScope接口，并且重写了上下文，返回一个EmptyCoroutineContext
由object修饰，是一个单例对象，所以生命周期跟随整个应用，无法通过自身取消内部协程

launch函数的三个参数，也就是启动协程的三要素：

CoroutineContext 协程的上下文
CoroutineStart 协程的启动模式
suspend CoroutineScope.() -> Unit 协程体

CoroutineContext 协程上下文，这是一个数据集合接口声明，所包含的元素有：

协程中Job
调度器：CoroutineDispatcher
协程名：CoroutineName
...

CoroutineContext 的数据结构：链表

CombinedContext是CoroutineContext的一个实现类，也是链表中的具体实现节点，节点包含两个元素，

element：当前的节点集合元素，
left ：CoroutineContext类型，指向链表的下一个元素

第四行：函数get，一个由operator修饰的操作符重载，对应"[ ]"操作符，通过key获取Element对象

第七行：函数fold，遍历当前集合的每一个Element，并对每一个元素进行opreator操作，将操作后的结果进行累加，以initial为其实开始累加，最终返回一个新的CoroutineContext 上下文

第十六行：函数plus，由operator修饰操作符重载，对应"+"操作符，合并两个CoroutineContext对象中的元素（这个元素可以是实现CoroutineContext 接口的任何对象：Job、CoroutineDispatcher、CoroutineName等等），将合并后的上下文返回，

从函数Plus中，我们可以清晰的看出，CoroutineContext的数据存储方式是一个链表，链表的每个节点是CombinedContext，并且存在拦截器的情况下，拦截器永远是链表的头结点，拦截器使用效率很高，这样可以保证更快的读取到拦截器

每个元素在创建的时候都会生成唯一的Key对象（单例模式），所以元素在添加到集合中时（plus）同类元素都会被最后的一个所覆盖

如果存在想相同的key的Element对象，则对其进程"覆盖"（先从集合中移除要plus的Element对象，返回一个移除后的集合，确保当前集合不包含要添加的元素）

以CombinedContext中的minusKey进行理解：

1.当我们在plus一个CoroutineContext元素时，需要对当前的CoroutineContext集合进行移除操作，

2.由于Key的唯一性，链表中不会存在重复的元素结点！首先从头结点的element中根据要添加元素的key进行查询，如果查询结果不为空，则直接返回left（意味着在这个链表存在要添加的元素，并且是当前结点的element，故而可以直接返回left）

3.如果2中的查询结果为空，则继续调用minusKey（递归）直到满足以下条件，退出递归

移除结点后与移除前的left一样，那么也就意味着链表中不存在要添加的element，所以直接返回这个链表
移除结点后，链表为空，意味着当前链表只有一个结点，并且该结点中的element与要添加的一样，那么直接返回当前的节点的element
当前链表就是一个空链表，那么将第三行代码中的newleft和elememt重新组合

Element：

1.第40行代码：每一个元素的类型是Element，而它又实现了CoroutineContext接口，所以Element即可以是一个集合中的元素，也可以是一个集合

CoroutineStart 是协程的启动模式，存在以下4种模式：

DEFAULT 立即调度，可以在执行前被取消
LAZY 需要时才启动，需要start、join等函数触发才可进行调度
ATOMIC 立即执行，执行前不可以被取消
UNDISPATCHED 立即在当前线程执行，直到遇到第一个挂起点（可能切线程）

协程体：suspend CoroutineScope.() -> Unit

一个lambda表达式，也就是协程中要执行的代码块，即launch函数的代码块；

为什么使用CoroutineScope扩展函数？

上面讲到，在CoroutineScope中只有一个属性，那就是协程上下文；这样我们可以在协程体中访问协程上下文这个对象

-----------------------------------协程中线程的挂起和切换----------------------------------------

Dispatchers：调度器，是协程中提供的线程调度器，用来切换线程，指定协程所运行的线程

源码分析：

DisPatchers中提供了4种类型的调度器：

Defaul：默认调度器，适合CPU密集型任务调度器，比如逻辑计算；
Main：UI调度器；
Unconfind：无限制（无拘束）调度器，对协程执行的线程不做限制，协程恢复时可以在任意线程；
IO：IO调度器，适合IO密集型任务调度器，比如读写文件，网络请求；

从源码中可以看到，这4种类型的调度器的类型均是：CoroutineDispatchers

CoroutineDispatchers：

继承自AbstractCoroutineContextElement，而AbstractCoroutineContextElement是Element的一个抽象实现类，所以调度器本身也是一个CoroutineContext，也可以存放在CoroutineContext集合中；同时实现了ContinuationInterceptor，一个拦截器接口

1.在上图代码中可以看到：ContinuationInterceptor实现了CoroutineContext.Element接口，所以拦截器也可以作为CoroutineContext集合的一个元素

2.在ContinuationInterceptor中定义了一个伴生对象Key，它的类型是CoroutineContext.Key，作为CoroutineContext集合元素的索引的理由：

伴生对象的唯一性
通过类型访问集合元素，更直观

3.interceptContinuation：对协程体类对象continuation的一次包装，并返回一个新的Continuation，

CoroutineDispatcher：继承自AbstractCroutineContextElement，同时实现了拦截器接口；

说明了调度器的本质也是一个拦截器，在kotlin中所有的调度器都是继承自它来实现的自身调度逻辑
调度器同时也可以作为CroutineContext集合中的元素

1.isDispatchNeeded：是否需要线程调度；

2.dispatch：线程调度，让一个runnable对象在指定的线程运行；

3.interceptContinuation：将协程体类对象包装成一个DispatchedContinuation对象；

DispatchedContinuation：使用线程调度器将协程体调度到指定的线程执行

1.实现了续体：Continuation，重写了resumeWith的内部实现逻辑，并且持有线程调度器；

2.有两个属性：

dispatcher：线程调度器
continuation：线程体类对象，也就是在包装成DispatchedContinuation时传入的协程体类对象

3.关注：delegate，实质就是DispatchedContinuation对象本身

4.resumeWith：首先通过isDispatchNeeded判断是否需要线程调度；

如果需要线程调度，则使用dispatcher#dispatch进行调度，所需要的参数分别是：协程上下文和一个runnable对象（这里传入的this，即表示DispatchedContinuation对象本身，由于其继承自DispatchedTask，继续跟进会发现最终实现了Runnable接口），所以这个runnable会运行在调度的线程上
如果不需要调度，则使用resumeWith，

5.runnable：从下面源码中可以看到，在run方法中首先从delegate中取出协程体对象，然后调用协程体的扩展函数resume，实质还是执行resumeWith