调用 cancel 方法
当启动多个协程时,无论是追踪协程状态,还是单独取消各个协程,都是件让人头疼的事情。不过,我们可以通过直接取消协程启动所涉及的整个作用域 (scope) 来解决这个问题,因为这样可以取消所有已创建的子协程。// 假设我们已经定义了一个作用域val job1 = scope.launch { … }val job2 = scope.launch { … }scope.cancel()
取消作用域会取消它的子协程
有时候,您也许仅仅需要取消其中某一个协程,比如用户输入了某个事件,作为回应要取消某个进行中的任务。如下代码所示,调用 job1.cancel 会确保只会取消跟 job1 相关的特定协程,而不会影响其余兄弟协程继续工作。// 假设我们已经定义了一个作用域val job1 = scope.launch { … }val job2 = scope.launch { … } // 第一个协程将会被取消,而另一个则不受任何影响job1.cancel()
被取消的子协程并不会影响其余兄弟协程
协程通过抛出一个特殊的异常 CancellationException 来处理取消操作。在调用 .cancel 时您可以传入一个 CancellationException 实例来提供更多关于本次取消的详细信息,该方法的签名如下:fun cancel(cause: CancellationException? = null)
如果您不构建新的 CancellationException 实例将其作为参数传入的话,会创建一个默认的 CancellationException (请查看完整代码)。public override fun cancel(cause: CancellationException?) { cancelInternal(cause ?: defaultCancellationException())}
- 完整代码https://github.com/Kotlin/kotlinx.coroutines/blob/master/kotlinx-coroutines-core/common/src/JobSupport.kt#L612
viewModelScope
https://developer.android.google.cn/reference/kotlin/androidx/lifecycle/package-summary#(androidx.lifecycle.ViewModel).viewModelScope:kotlinx.coroutines.CoroutineScope
lifecycleScope
https://developer.android.google.cn/reference/kotlin/androidx/lifecycle/package-summary#lifecyclescope
为什么协程处理的任务没有停止?
如果我们仅是调用了 cancel 方法,并不意味着协程所处理的任务也会停止。如果您使用协程处理了一些相对较为繁重的工作,比如读取多个文件,那么您的代码不会自动就停止此任务的进行。
让我们举一个更简单的例子看看会发生什么。假设我们需要使用协程来每秒打印两次 "Hello"。我们先让协程运行一秒,然后将其取消。其中一个版本实现如下所示:
我们一步一步来看发生了什么。当调用 launch 方法时,我们创建了一个活跃 (active) 状态的协程。紧接着我们让协程运行了 1,000 毫秒,打印出来的结果如下:Hello 0Hello 1Hello 2
当 job.cancel 方法被调用后,我们的协程转变为取消中 (cancelling) 的状态。但是紧接着我们发现 Hello 3 和 Hello 4 打印到了命令行中。当协程处理的任务结束后,协程又转变为了已取消 (cancelled) 状态。协程所处理的任务不会仅仅在调用 cancel 方法时就停止,相反,我们需要修改代码来定期检查协程是否处于活跃状态。让您的协程可以被取消
您需要确保所有使用协程处理任务的代码实现都是协作式的,也就是说它们都配合协程取消做了处理,因此您可以在任务处理期间定期检查协程是否已被取消,或者在处理耗时任务之前就检查当前协程是否已取消。例如,如果您从磁盘中获取了多个文件,在开始读取文件内容之前,先检查协程是否被取消了。类似这样的处理方式,您可以避免处理不必要的 CPU 密集型任务。
val job = launch { for(file in files) { // TODO 检查协程是否被取消 readFile(file) }}
所有 kotlinx.coroutines 中的挂起函数 (withContext, delay 等) 都是可取消的。如果您使用它们中的任一个函数,都不需要检查协程是否已取消,然后停止任务执行,或是抛出 CancellationException 异常。但是,如果没有使用这些函数,为了让您的代码能够配合协程取消,可以使用以下两种方法:- 检查 job.isActive 或者使用 ensureActive()
使用 yield() 来让其他任务进行
检查 job 的活跃状态
先看一下第一种方法,在我们的 while(i<5) 循环中添加对于协程状态的检查:// 因为处于 launch 的代码块中,可以访问到 job.isActive 属性while (i < 5 && isActive)
这样意味着我们的任务只会在协程处于活跃的状态下执行。同样,这也意味着在 while 循环之外,我们若还想处理别的行为,比如在 job 被取消后打日志出来,那就可以检查 !isActive 然后再继续进行相应的处理。Coroutine 的代码库中还提供了另一个很有用的方法 —— ensureActive(),它的实现如下:
fun Job.ensureActive(): Unit { if (!isActive) { throw getCancellationException() }}
如果 job 处于非活跃状态,这个方法会立即抛出异常,我们可以在 while 循环开始就使用这个方法。
while (i < 5) { ensureActive() …}
通过使用 ensureActive 方法,您可以避免使用 if 语句来检查 isActive 状态,这样可以减少样板代码的使用量,但是相应地也失去了处理类似于日志打印这种行为的灵活性。
使用 yield() 函数运行其他任务
如果要处理的任务属于 1) CPU 密集型,2) 可能会耗尽线程池资源,3) 需要在不向线程池中添加更多线程的前提下允许线程处理其他任务,那么请使用 yield()。如果 job 已经完成,由 yield 所处理的首要任务将会是检查任务的完成状态,完成的话则直接通过抛出 CancellationException 来退出协程。yield 可以作为定期检查所调用的第一个函数,例如上面提到的 ensureActive() 方法。yield()
https://kotlin.github.io/kotlinx.coroutines/kotlinx-coroutines-core/kotlinx.coroutines/yield.html
Job.join ? Deferred.await cancellation
等待协程处理结果有两种方法: 来自 launch 的 job 可以调用 join 方法,由 async 返回的 Deferred (其中一种 job 类型) 可以调用 await 方法。Job.join 会挂起协程,直到任务处理完成。与 job.cancel 一起使用时,会按照以下方式进行:- 如果您调用 job.cancel 之后再调用 job.join,那么协程会在任务处理完成之前一直处于挂起状态;
在 job.join 之后调用 job.cancel 没有什么影响,因为 job 已经完成了。
Job.join
https://kotlin.github.io/kotlinx.coroutines/kotlinx-coroutines-core/kotlinx.coroutines/-job/join.html
Deferred
https://kotlin.github.io/kotlinx.coroutines/kotlinx-coroutines-core/kotlinx.coroutines/-deferred/index.html
Deferred.await
https://kotlin.github.io/kotlinx.coroutines/kotlinx-coroutines-core/kotlinx.coroutines/-deferred/await.html
在已取消的 deferred 上调用 await 会抛出 JobCancellationException 异常。
val deferred = async { … }deferred.cancel()val result = deferred.await() // 抛出 JobCancellationException 异常
为什么会拿到这个异常呢?await 的角色是负责在协程处理结果出来之前一直将协程挂起,因为如果协程被取消了那么协程就不会继续进行计算,也就不会有结果产生。因此,在协程取消后调用 await 会抛出 JobCancellationException 异常: 因为 Job 已被取消。
另一方面,如果您在 deferred.cancel 之后调用 deferred.await 不会有任何情况发生,因为协程已经处理结束。
处理协程取消的副作用
假设您要在协程取消后执行某个特定的操作,比如关闭可能正在使用的资源,或者是针对取消需要进行日志打印,又或者是执行其余的一些清理代码。我们有好几种方法可以做到这一点:
检查 !isActive
如果您定期地进行 isActive 的检查,那么一旦您跳出 while 循环,就可以进行资源的清理。之前的代码可以更新至如下版本:
while (i 5 && isActive) { if (…) { println(“Hello ${i++}”) nextPrintTime += 500L }} // 协程所处理的任务已经完成,因此我们可以做一些清理工作println(“Clean up!”)
您可以查看完整版本。完整版本
https://pl.kotl.in/loI9DaIYj
Try catch finally
因为当协程被取消后会抛出 CancellationException 异常,我们可以将挂起的任务放置于 try/catch 代码块中,然后在 finally 代码块中执行需要做的清理任务。val job = launch { try { work() } catch (e: CancellationException){ println(“Work cancelled!”) } finally { println(“Clean up!”) }}delay(1000L)println(“Cancel!”)job.cancel()println(“Done!”)
但是,一旦我们需要执行的清理工作也挂起了,那上述代码就不能够继续工作了,因为一旦协程处于取消中状态,它将不能再转为挂起 (suspend) 状态。您可以查看完整代码。- 完整代码https://pl.kotl.in/wjPINnWfG
当协程被取消后需要调用挂起函数,我们需要将清理任务的代码放置于 NonCancellable CoroutineContext 中。这样会挂起运行中的代码,并保持协程的取消中状态直到任务处理完成。
val job = launch { try { work() } catch (e: CancellationException){ println(“Work cancelled!”) } finally { withContext(NonCancellable){ delay(1000L) // 或一些其他的挂起函数 println(“Cleanup done!”) } }}delay(1000L)println(“Cancel!”)job.cancel()println(“Done!”)
您可以查看其工作原理。- 工作原理https://pl.kotl.in/ufZRQSa7o
suspendCancellableCoroutine 和 invokeOnCancellation
如果您通过 suspendCoroutine 方法将回调转为协程,那么您更应该使用 suspendCancellableCoroutine 方法。可以使用 continuation.invokeOnCancellation 来执行取消操作:
suspend fun work() { return suspendCancellableCoroutine { continuation -> continuation.invokeOnCancellation { // 处理清理工作 } // 剩余的实现代码}
为了享受到结构化并发带来的好处,并确保我们并没有进行多余的操作,那么需要保证代码是可被取消的。
使用在 Jetpack: viewModelScope 或者 lifecycleScope 中定义的 CoroutineScopes,它们在 scope 完成后就会取消它们处理的任务。如果要创建自己的 CoroutineScope,请确保将其与 job 绑定并在需要时调用 cancel。
协程代码的取消需要是协作式的,因此请将代码更新为对协程的取消操作以延后的方式进行检查,并避免不必要的操作。
现在,大家了解了本系列的第一部分协程的一些基本概念、第二部分协程的取消,在接下来的文章中,我们将继续深入探讨学习第三部分异常处理,感兴趣的读者请继续关注我们的更新。
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