Kotlin Coroutines Expert

Kotlin 协程专家

概述

掌握 Kotlin 协程异步编程的指南。涵盖结构化并发、Flow 转换、异常处理和测试策略等高级主题。

何时使用此技能

• 在 Kotlin 中实现异步操作时使用。
• 使用 Flow 设计响应式数据流时使用。
• 调试协程取消或异常时使用。
• 为挂起函数或 Flow 编写单元测试时使用。

分步指南

1. 结构化并发

始终在定义的 CoroutineScope 内启动协程。使用 coroutineScope 或 supervisorScope 对并发任务进行分组。

suspend fun loadDashboardData(): DashboardData = coroutineScope {
    val userDeferred = async { userRepo.getUser() }
    val settingsDeferred = async { settingsRepo.getSettings() }
    
    DashboardData(
        user = userDeferred.await(),
        settings = settingsDeferred.await()
    )
}

2. 异常处理

对顶层作用域使用 CoroutineExceptionHandler，但在挂起函数内部使用 try-catch 进行精细控制。

val handler = CoroutineExceptionHandler { _, exception ->
    println("Caught $exception")
}

viewModelScope.launch(handler) {
    try {
        riskyOperation()
    } catch (e: IOException) {
        // Handle network error specifically
    }
}

3. 使用 Flow 的响应式流

使用 StateFlow 保存需要保留的状态，使用 SharedFlow 处理事件。

// Cold Flow (Lazy)
val searchResults: Flow<List<Item>> = searchQuery
    .debounce(300)
    .flatMapLatest { query -> searchRepo.search(query) }
    .flowOn(Dispatchers.IO)

// Hot Flow (State)
val uiState: StateFlow<UiState> = _uiState.asStateFlow()

示例

示例 1：带错误处理的并行执行

suspend fun fetchDataWithErrorHandling() = supervisorScope {
    val task1 = async { 
        try { api.fetchA() } catch (e: Exception) { null } 
    }
    val task2 = async { api.fetchB() }
    
    // If task2 fails, task1 is NOT cancelled because of supervisorScope
    val result1 = task1.await()
    val result2 = task2.await() // May throw
}

最佳实践

• ✅ 推荐： 对阻塞式 I/O 操作使用 Dispatchers.IO。
• ✅ 推荐： 在作用域不再需要时取消它（例如 ViewModel.onCleared）。
• ✅ 推荐： 使用 TestScope 和 runTest 进行协程单元测试。
• ❌ 禁止： 使用 GlobalScope。它会破坏结构化并发并可能导致泄漏。
• ❌ 禁止： 捕获 CancellationException，除非你会重新抛出它。

故障排除

问题： 协程测试挂起或不可预测地失败。 解决方案： 确保使用 runTest 并将 TestDispatcher 注入到你的类中，以便控制虚拟时间。

局限性

• 仅当任务明确匹配上述描述的范围时才使用此技能。
• 不要将输出视为环境特定验证、测试或专家审查的替代品。
• 如果缺少所需的输入、权限、安全边界或成功标准，请停下来请求澄清。