协程的出现大大降低了异步编程的复杂度,可以让我们像写同步代码一样去写异步代码,如果没有它,那么很多异步的代码都是需要靠回调函数来一层层嵌套,这个在我之前的一篇有介绍 rxjava回调地狱-kotlin协程来帮忙
本篇文章主要介绍
kotlin的suspend函数在编译生成了怎样的代码
csharp的async&await在编译生成了怎么样的代码
这两者相比较,引发怎样的思考
kotlin的suspend函数demo
这里针对kotlin的语法以及协程的具体用法细节不过多介绍,就当你已了解
稍微注意下runBlocking函数比较特别,
如下图:它接受了一个suspend的block函数
所以我上面的demo这里面有其实有三个suspend函数!
在idea我们可以把这个kotlin代码反编译成java代码
这个反编译后的java代码 有很多报错是无法直接copy出来运行的(这就没有csharp做的好,csharp反编译出来的代码至少不会报红),
看代码的确是一个状态机控制函数和一个匿名类,还原成正常可直接运行的java代码如下:
测试用的coroutine版本为:
kotlinx-coroutines-jdk8:1.6.4
比如test1函数
public static Object test1(Continuation continuation) {CoroutineTest1 continuationTest1;label20:{if (continuation instanceof CoroutineTest1) {continuationTest1 = (CoroutineTest1) continuation;int i = continuationTest1.label & Integer.MIN_VALUE;if (i != 0) {continuationTest1.label -= Integer.MIN_VALUE;}break label20;}continuationTest1 = new CoroutineTest1(continuation);}Object result = (continuationTest1).result;Object var4 = IntrinsicsKt.getCOROUTINE_SUSPENDED();String var1;switch ((continuationTest1).label) {case 0:ResultKt.throwOnFailure(result);var1 = "test1-start";System.out.println(var1);(continuationTest1).label = 1;if (test2(continuationTest1) == var4) {return var4;}break;case 1:ResultKt.throwOnFailure(result);break;default:throw new IllegalStateException("call to 'resume' before 'invoke' with coroutine");}var1 = "test1-end";System.out.println(var1);return Unit.INSTANCE;
}final static class CoroutineTest1 extends ContinuationImpl {Object result;int label;public CoroutineTest1(@Nullable Continuation<Object> completion) {super(completion);}@Nullablepublic Object invokeSuspend(@NotNull Object $result) {this.result = $result;this.label |= Integer.MIN_VALUE;return test1(this);}
}
其他的函数也类似,完整的代码请查看:
https://gist.github.com/yuzd/cf67048777f0eb8fc1b3757f5bf9e8f3
整个运行流程如下:
kotlin协程的挂起点是怎么控制的,异步操作执行完后它知道从哪里恢复?
不难看出来suspend函数其实在编译后是变成了状态机,将我们顺序执行的代码,转换成了回调的形式父suspend函数里面调用子suspend函数,其实是把自己传给了子suspend状态机,如果子函数挂起了,等子函数恢复后直接调用父函数(因为通过状态机的label来控制走不同逻辑,去恢复当时的调用堆栈)
这就是协程的挂起与恢复机制了
csharp的async&await
demo
static async Task Main(string[] args)
{await test1(); Console.WriteLine("Let's Go!");
}async Task test1(){Console.WriteLine("test1-start");await test2();Console.WriteLine("test1-end");}async Task test2()
{Console.WriteLine("test2-start");await Task.Delay(1000);Console.WriteLine("test2-end");}
我们反编译查看下编译器生成了怎样的状态机
看反编译的代码比较吃力,我还原成了正常代码,
static Task CreateMainAsyncStateMachine()
{MainAsyncStateMachine stateMachine = new MainAsyncStateMachine{_builder = AsyncTaskMethodBuilder.Create(),_state = -1};stateMachine._builder.Start(ref stateMachine);return stateMachine._builder.Task;
}struct MainAsyncStateMachine : IAsyncStateMachine
{public int _state;public AsyncTaskMethodBuilder _builder;public TaskAwaiter _waiter;public void MoveNext(){int num1 = this._state;try{TaskAwaiter awaiter;int num2;if (num1 != 0){awaiter = UserQuery.CreateTest1AsyncStateMachine().GetAwaiter();if (!awaiter.IsCompleted){Console.WriteLine("MainAsyncStateMachine######Test1AsyncStateMachine IsCompleted:false, 注册自己到Test1Async运行结束时运行");this._state = num2 = 0;this._waiter = awaiter;this._builder.AwaitUnsafeOnCompleted(ref awaiter, ref this);return;}}else{Console.WriteLine("MainAsyncStateMachine######Test1AsyncStateMachine IsCompleted:true");awaiter = this._waiter;this._waiter = new TaskAwaiter();this._state = num2 = -1;}awaiter.GetResult();Console.WriteLine("MainAsyncStateMachine######Let's Go!");}catch (Exception e){this._state = -2;this._builder.SetException(e);return;}this._state = -2;this._builder.SetResult();}public void SetStateMachine(IAsyncStateMachine stateMachine){this._builder.SetStateMachine(stateMachine);}
}
完整代码请查看https://github.com/yuzd/asyncawait_study
可以看出来,和kotlin其实原理差不多,都是生成一个函数加一个状态机
区别是csharp的函数就是创建一个状态机且启动它
// 当状态机启动时会触发 状态机的MoveNext方法的调用
stateMachine._builder.Start(ref stateMachine);
整体的执行流程如下
ps:最右边的是展示如果有多个await 那么就会对应这个状态机的多个状态
这两者相比较,引发怎样的思考
通过查看kotlin和csharp的实现方式,我发现kotlin的生成的状态机(ContinuationImpl的实现)都是有继承关系的, 比如demo中的test2继承了test1,test继承了main(通过构造函数传递的)
然而csharp中没有这样的关系
这也带来了两者最大的区别,kotlin的协程绑定了scope的概念,一旦scope被取消,那么scope绑定的所有的协程也都被取消。
这点好像在csharp中没有(如果理解有误欢迎指正)
这在实际应用中是怎么个区别呢,举个例子
async void testAsyncA(){testAsyncB();// 我想取消,或者下面运行出异常了 我也无法取消testAsyncB这个任务}async void testAsyncB(){// do long task
}
在kotlin是可以的
suspend fun test2() = coroutineScope {println("test2-start")async {delay(100000);}delay(1000)println("test2-end")// 或者手动取消当前coroutineScopethis.cancel()
}
我是正东,关注高效率编程~