协程的组合与作用域

1. 协程的组合

在复杂的异步编程场景中，我们经常需要组合多个协程来完成业务逻辑。Kotlin 协程提供了多种方式来实现协程的组合：

1.1 顺序组合

suspend fun getUserData(): UserData {
    val user = fetchUser() // 挂起函数
    val profile = fetchProfile(user.id) // 挂起函数
    return UserData(user, profile)
}

1.2 并行组合

使用 async 实现并行执行：

suspend fun getCombinedData(): CombinedData {
    val data1 = async { fetchData1() }
    val data2 = async { fetchData2() }
    return CombinedData(data1.await(), data2.await())
}

1.3 结构化并发

Kotlin 协程通过 coroutineScope 构建器实现结构化并发：

suspend fun loadData() = coroutineScope {
    val data1 = async { fetchData1() }
    val data2 = async { fetchData2() }
    DataWrapper(data1.await(), data2.await())
}

2. 协程作用域

协程作用域（CoroutineScope）是协程执行的环境，它定义了协程的生命周期和上下文。

2.1 作用域的类型

  1. GlobalScope：

    • 生命周期与应用程序相同
    • 通常不推荐在生产代码中使用

  2. 自定义作用域：

    class MyActivity : CoroutineScope {
    private lateinit var job: Job
    
    override val coroutineContext: CoroutineContext
        get() = Dispatchers.Main + job
    
    fun onCreate() {
        job = Job()
    }
    
    fun onDestroy() {
        job.cancel()
    }
}

  3. ViewModelScope（Android）：

    viewModelScope.launch {
    // 协程代码
}

2.2 作用域的重要性

  1. 生命周期管理：

    • 自动取消所有子协程
    • 防止内存泄漏

  2. 上下文传播：

    • 子协程继承父协程的上下文
    • 可以覆盖特定元素

2.3 创建自定义作用域

val myScope = CoroutineScope(Dispatchers.IO + SupervisorJob())

// 使用
myScope.launch {
    // 协程代码
}

// 取消
myScope.cancel()

3. 最佳实践

  1. 避免使用 GlobalScope
  2. 为每个有生命周期的组件创建作用域
  3. 使用 SupervisorJob 处理独立子协程的失败
  4. 合理选择调度器（Dispatchers）
  5. 及时清理不再需要的协程

4. 示例：组合多个协程

suspend fun fetchUserAndPosts(userId: String): UserWithPosts = coroutineScope {
    val userDeferred = async { fetchUser(userId) }
    val postsDeferred = async { fetchPosts(userId) }
    
    UserWithPosts(
        user = userDeferred.await(),
        posts = postsDeferred.await()
    )
}

在这个例子中，coroutineScope 确保了两个异步操作要么都成功完成，要么在其中一个失败时全部取消。

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