Android Kotlin 协程基础与调度器

核心概念速览

协程（Coroutine）：轻量级线程，可在挂起点暂停与恢复。
挂起函数（suspend）：可在不阻塞线程的情况下挂起协程。
作用域（CoroutineScope）：定义协程的生命周期与上下文。
调度器（Dispatcher）：决定协程运行的线程。

suspend fun fetchUser(): User {
    return apiService.getUser()
}

GlobalScope.launch {
    val user = fetchUser()
    println(user)
}

实际 Android 开发不推荐使用 GlobalScope，请使用生命周期感知的作用域。

协程作用域

作用域	用途
`GlobalScope`	全局生命周期，避免使用
`lifecycleScope`	`LifecycleOwner`（Activity/Fragment）
`viewModelScope`	ViewModel 生命周期
`CoroutineScope` 自定义	业务层自定义生命周期

class MainViewModel : ViewModel() {
    fun load() = viewModelScope.launch {
        val data = repository.fetch()
        _uiState.value = data
    }
}

调度器与线程切换

调度器	描述	场景
`Dispatchers.Main`	主线程，UI 更新	更新 UI、Compose 状态
`Dispatchers.IO`	IO 密集任务	网络请求、磁盘操作
`Dispatchers.Default`	CPU 密集任务	解析 JSON、加密运算
`Dispatchers.Unconfined`	不限制线程，谨慎使用	调试、测试

lifecycleScope.launch(Dispatchers.IO) {
    val result = api.getArticles()
    withContext(Dispatchers.Main) {
        render(result)
    }
}

协程构建器

launch：返回 Job，不关心返回值。
async：返回 Deferred<T>，用于并发计算。
withContext：切换调度器，返回结果。

val user = async { repository.fetchUser() }
val posts = async { repository.fetchPosts() }
val homeData = awaitAll(user, posts)

异常处理

val handler = CoroutineExceptionHandler { _, throwable ->
    Timber.e(throwable, "coroutine error")
}

viewModelScope.launch(handler) {
    try {
        repository.fetch()
    } catch (e: IOException) {
        _uiState.value = UiState.Error(e)
    }
}

结构化并发确保子协程失败会取消父协程。
在 async 中抛出的异常会延迟到 await() 调用时抛出。

结构化并发

suspend fun refreshData() = coroutineScope {
    val userDeferred = async { repository.fetchUser() }
    val feedDeferred = async { repository.fetchFeed() }
    val user = userDeferred.await()
    val feed = feedDeferred.await()
    user to feed
}

使用 coroutineScope 确保子任务完成或取消后才返回。

协程与传统回调的对比

特点	回调方式	协程方式
可读性	回调地狱	线性代码
错误处理	需逐层捕获	结构化并发统一处理
资源释放	容易泄漏	作用域取消自动释放

常见误区

在主线程执行 CPU 密集任务：请使用 Dispatchers.Default。
使用 runBlocking 阻塞主线程：仅适合单元测试。
忘记取消协程：确保在 onCleared 或相应生命周期中取消。

总结

协程提供轻量级并发机制，通过作用域与调度器管理生命周期和线程。
结构化并发有助于统一错误处理并避免资源泄漏。
掌握 launch、async、withContext 等常用构建器，是进阶 Flow 与 Compose 的基础。

下一篇将把协程应用到 Android 实战，涵盖网络请求、Room 与 UI 协同。