[译] 协程中的取消和异常（第 1 部分）- 协程：第一件事

2023-12-29 18:10:58

原文：https://medium.com/androiddevelopers/coroutines-first-things-first-e6187bf3bb21

本系列博客文章深入探讨了协程中的取消和异常。取消对于避免做多余的工作很重要，这会浪费内存和电量；正确的异常处理是良好用户体验的关键。作为本系列其他 3 部分（第 2 部分：取消，第 3 部分：异常，第 4 部分：不应取消的工作的协程和模式）的基础，定义一些核心协程概念非常重要，例如 CoroutineScope, Job 和 CoroutineContext 以便我们都在同一页面上。

CoroutineScope 协程作用域

一个 CoroutineScope 跟踪您使用 launch 或 async 创建的任何协程（这些是 CoroutineScope 上的扩展函数）。可以通过 scope.cancel() 在任何时间点调用来取消正在进行的工作（正在运行的协程）。
每当您想启动和控制应用程序特定层中协程的生命周期时，您都应该创建一个 CoroutineScope。在一些像 Android 这样的平台上，有一些 KTX 库已经在某些生命周期类中提供了一个 CoroutineScope，比如 viewModelScope 和 lifecycleScope。
创建一个 CoroutineScope 时，它将一个 CoroutineContext 作为其构造函数的参数。您可以使用以下代码创建一个新的 scope 作用域和 coroutine 协程：

// Job and Dispatcher are combined into a CoroutineContext which
// will be discussed shortly
val scope = CoroutineScope(Job() + Dispatchers.Main)
val job = scope.launch {
    // new coroutine
}

Job 工作任务

一个 Job 是协程的句柄。对于您（通过 launch 或 async）创建的每个协程，它返回一个唯一标识协程并管理其生命周期的 Job 实例。正如我们在上面看到的，您还可以将一个 Job 传递给一个 CoroutineScope 以保持对其生命周期的句柄。

CoroutineContext 协程上下文

CoroutineContext 是一组定义协程行为的元素。它由以下组成：

Job — 控制协程的生命周期。
CoroutineDispatcher — 将工作分派到适当的线程。
CoroutineName — 协程的名称，用于调试。
CoroutineExceptionHandler — 处理未捕获的异常，将在本系列的第 3 部分中介绍。

什么是新的协程的 CoroutineContext ？我们已经知道将创建一个新 Job 实例，允许我们控制它的生命周期。其余元素将继承其父级（另一个协程或创建它的 CoroutineScope）的 CoroutineContext。
由于一个 CoroutineScope 可以创建协程并且您可以在协程内创建更多协程，因此创建了隐式任务层次结构。在下面的代码片段中，除了使用 CoroutineScope 来创建一个新的协程，看看如何在一个协程中创建更多的协程：

val scope = CoroutineScope(Job() + Dispatchers.Main)
val job = scope.launch {
    // New coroutine that has CoroutineScope as a parent
    val result = async {
        // New coroutine that has the coroutine started by 
        // launch as a parent
    }.await()
}

该层次结构的根通常是 CoroutineScope。我们可以将层次结构可视化如下：

协程在任务层次结构中执行。父级可以是一个 CoroutineScope 或另一个协程。

Job 生命周期

一个 Job 可以经历一组状态：New、Active、Completing、Completed、Canceling 和 Cancelled。虽然我们没有权限访问状态本身，我们可以访问 Job 的属性：isActive，isCancelled 和 isCompleted。

作业生命周期

如果协程处于活动状态，则协程的失败或 job.cancel() 调用会将作业移至取消状态 ( isActive = false, isCancelled = true)。一旦所有孩子都完成了他们的工作，协程将进入 Canceled 状态并且 isCompleted = true。

父 CoroutineContext 说明

在任务层次结构中，每个协程都有一个父协程，可以是一个 CoroutineScope 协程或另一个协程。但是，一个协程的 CoroutineContext 父级可能与父级（协程）的 CoroutineContext 的不同，因为它是根据以下公式计算的：

Parent context = Defaults + inherited CoroutineContext + arguments

在这里：

某些元素具有默认值：Dispatchers.Default 是 CoroutineDispatcher 的默认值，“coroutine” 是 CoroutineName 的默认值。
继承的 CoroutineContext 是 CoroutineScope 的或者创建它的协程的 CoroutineContext。
在协程构建器中传递的参数将优先于继承上下文中的那些元素。

注意：CoroutineContext 可以使用+运算符组合。由于 CoroutineContext 是一组元素，因此将使用加号右侧的元素覆盖左侧的元素来创建一个新的 CoroutineContext。例如

(Dispatchers.Main, “name”) + (Dispatchers.IO) = (Dispatchers.IO, “name”)

这个 CoroutineScope 启动的每个协程至少在 CoroutineContext 中有这些元素。CoroutineName 是灰色的，因为它来自默认值。

现在我们知道一个新协程的父级 CoroutineContext 是什么，它的实际 CoroutineContext 将是：

New coroutine context = parent CoroutineContext + Job()

如果以如上图所示的 CoroutineScope，我们像如下创建一个新的协程：

val job = scope.launch(Dispatchers.IO) {
    // new coroutine
}

该协程的父级 CoroutineContext 及其实际的 CoroutineContext 是什么？请参阅下图中的解决方案！

CoroutineContext 中的和父级 CoroutineContext 中的 Job 永远不会是同一个实例，因为新的协程总是得到一个 Job 的新实例

父级 CoroutineContext 有 Dispatchers.IO 而不是 scope 的 CoroutineDispatcher，因为它被协程构建器的参数覆盖。此外，检查父级 CoroutineContext 中的 Job 是 scope 的 Job（红色）的实例，并且一个新的 Job（绿色）实例已分配给新协程的实际 CoroutineContext。

正如我们将在本系列的第 3 部分中看到的，一个 CoroutineScope 在它的 CoroutineContext 中可以有一个不同的 Job 实现，称作 SupervisorJob，它改变了 CoroutineScope 处理异常的方式。因此，使用该 scope 创建的新协程可以以 SupervisorJob 作为父级 Job。但是，当一个协程的父协程是另一个协程时，父级 Job 将始终是 Job 类型。

码农公寓

CoroutineScope 协程作用域

Job 工作任务

CoroutineContext 协程上下文

Job 生命周期

父 CoroutineContext 说明

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