Kotlin Channel处理多个数据组合的流

2022-11-25 16:48:59 作者：wayne214

最近项目中对 kotlin 的使用比较多。不得不说 kotlin 确实可以极大的提高 android 的开发效率，channel用于协程之间的通讯，使用send和receive往通道里写入或者读取数据，2个方法为非阻塞挂起函数，channel是热流，不管有没有订阅者都会发送

结论先行

Kotlin协程中的Channel用于处理多个数据组合的流，随用随取，时刻准备着，就像自来水一样，打开开关就有水了。

Channel使用示例

fun main() = runBlocking {
    logX("开始")
    val channel = Channel<Int> {  }
    launch {
        (1..3).forEach{
            channel.send(it)
            logX("发送数据: $it")
        }
        // 关闭channel， 节省资源
        channel.close()
    }
    launch {
        for (i in channel){
            logX("接收数据: $i")
        }
    }
    logX("结束")
}

示例代码使用Channel创建了一组int类型的数据流，通过send发送数据，并通过for循环取出channel中的数据，最后channel是一种协程资源，使用结束后应该及时调用close方法关闭，以免浪费不必要的资源。

Channel的源码

public fun <E> Channel(
    capacity: Int = RENDEZVOUS,
    onBufferOverflow: BufferOverflow = BufferOverflow.SUSPEND,
    onUndeliveredElement: ((E) -> Unit)? = null
): Channel<E> =
    when (capacity) {
        RENDEZVOUS -> {}
        CONFLATED -> {}
        UNLIMITED -> {}
        else -> {}
    }

可以看到Channel的构造函数包含了三个参数，分别是capacity、onBufferOverflow、onUndeliveredElement.

首先看capacity，这个参数代表了管道的容量，默认参数是RENDEZVOUS，取值是0，还有其他一些值：

UNLIMITED: Int = Int.MAX_VALUE，没有限量
CONFLATED: 容量为1，新的覆盖旧的值
BUFFERED: 添加缓冲容量，默认值是64，可以通过修改VM参数：kotlinx.coroutines.channels.defaultBuffer，进行修改

接下来看onBufferOverflow, 顾名思义就是管道容量满了，怎么办？默认是挂起，也就是suspend，一共有三种分别是：

SUSPNED、DROP_OLDEST以及DROP_LATEST

public enum class BufferOverflow {
    /**
     * Suspend on buffer overflow.
     */
    SUSPEND,
    /**
     * Drop **the oldest** value in the buffer on overflow, add the new value to the buffer, do not suspend.
     */
    DROP_OLDEST,
    /**
     * Drop **the latest** value that is being added to the buffer right now on buffer overflow
     * (so that buffer contents stay the same), do not suspend.
     */
    DROP_LATEST
}

SUSPEND，当管道的容量满了以后，如果发送方还要继续发送，我们就会挂起当前的 send() 方法。由于它是一个挂起函数，所以我们可以以非阻塞的方式，将发送方的执行流程挂起，等管道中有了空闲位置以后再恢复，有点像生产者-消费者模型
DROP_OLDEST，顾名思义，就是丢弃最旧的那条数据，然后发送新的数据，有点像LRU算法。
DROP_LATEST，丢弃最新的那条数据。这里要注意，这个动作的含义是丢弃当前正准备发送的那条数据，而管道中的内容将维持不变。

最后一个参数是onUndeliveredElement，从名字看像是没有投递成功的回调，也确实如此，当管道中某些数据没有成功接收时，这个就会被调用。

综合这个参数使用一下

fun main() = runBlocking {
    println("开始")
    val channel = Channel<Int>(capacity = 2, onBufferOverflow = BufferOverflow.DROP_OLDEST) {
        println("onUndeliveredElement = $it")
    }
    launch {
        (1..3).forEach{
            channel.send(it)
            println("发送数据: $it")
        }
        // 关闭channel， 节省资源
        channel.close()
    }
    launch {
        for (i in channel){
            println("接收数据: $i")
        }
    }
    println("结束")
}

输出结果如下：
开始
结束
发送数据: 1
发送数据: 2
发送数据: 3
接收数据: 2
接收数据: 3

安全的从Channel中取数据

先看一个例子

val channel: ReceiveChannel<Int> = produce {
        (1..100).forEach{
            send(it)
            println("发送： $it")
        }
    }
while (!channel.isClosedForReceive){
    val i = channel.receive();
    println("接收： $i")
}

输出报错信息：
Exception in thread "main" kotlinx.coroutines.channels.ClosedReceiveChannelException: Channel was closed

可以看到使用isClosedForReceive判断是否关闭再使用receive方法接收数据，依然会报错，所以不推荐使用这种方式。

推荐使用上面for循环的方式取数据，还有kotlin推荐的consumeEach方式，看一下示例代码

val channel: ReceiveChannel<Int> = produce {
        (1..100).forEach{
            send(it)
            println("发送： $it")
        }
    }
channel.consumeEach {
    println("接收：$it")
}

所以，当我们想要获取Channel当中的数据时，我们尽量使用 for 循环，或者是channel.consumeEach {}，不要直接调用channel.receive()。

热的数据流从何而来

先看一下代码

    println("开始")
    val channel = Channel<Int>(capacity = 3, onBufferOverflow = BufferOverflow.DROP_OLDEST) {
        println("onUndeliveredElement = $it")
    }
    launch {
        (1..3).forEach{
            channel.send(it)
            println("发送数据: $it")
        }
    }
    println("结束")
}

输出：
开始
结束
发送数据: 1
发送数据: 2
发送数据: 3

可以看到上述代码中并没有取channel中的数据，但是发送的代码正常执行了，这种“不管有没有接收方，发送方都会工作”的模式，就是我们将其认定为“热”的原因。

举个例子，就像去海底捞吃火锅一样，你不需要主动要求服务员加水，服务员看到你的杯子中水少了，会自动给你添加，你只管拿起水杯喝水就行了。

总的来说，不管接收方是否存在，Channel 的发送方一定会工作。

Channel能力的来源

通过源码可以看到Channel只是一个接口，它的能力来源于SendChannel和ReceiveChannel，一个发送管道，一个接收管道，相当于做了一个组合。

这也是一种良好的设计思想，“对读取开放，对写入封闭”的开闭原则。

到此这篇关于Kotlin Channel处理多个数据组合的流的文章就介绍到这了,更多相关Kotlin Channel内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！