当前位置: 首页 > news >正文

Kotlin协程的JVM实现源码分析(下)

协程 根据 是否保存切换 调用栈 ,分为:

  1. 有栈协程(stackful coroutine)
  2. 无栈协程(stackless coroutine)

在代码上的区别是:是否可在普通函数里调用,并暂停其执行。

Kotlin协程,必须在挂起函数中调用和恢复,属于 无栈协程

常见的语言,协程实现:

  • 有栈协程:Go、Lua
  • 无栈协程:Kotlin、C++ 20、Clojure、JavaScript

二、无栈协程 和 Continuation

2.1 CPS(Continuation-passing-style)

在上篇源码分析中,不难发现 执行的结果,都是通过 Continuation 来返回。

2.1.1 Continuation

Continuation 就是 一个通用的回调接口,返回 Result<T> 值 或 异常。

Continuation is a generic callback interface. —— Roman Elizarov

public interface Continuation<in T> {public val context: CoroutineContextpublic fun resumeWith(result: Result<T>)
}
2.1.2 CPS

挂起函数 调用 其他挂起函数时,会将自己的 Continuation对象 作为 completion 参数 传递,
这种传递Continuation的方式,称为 连续传递风格(Continuation-passing-style),简称为 CPS

挂起函数 编译后,会创建基于 ContinuationImpl 对象,把 调用者Continuation 传给 completion 构造参数:

internal abstract class BaseContinuationImpl(public val completion: Continuation<Any?>?
)
2.1.3 Continuation结果返回

上篇知道 协程执行在 BaseContinuationImpl.resumeWith 方法,
同样 结果返回逻辑 也在这里,看下代码:

和 传递逻辑顺序 相反,结果按 逐步向上 返回。

resumeWith

分析:当获取结果后,通过 while 循环,completion 将结果向上传递,一般是协程 StandaloneCoroutine 作为最终的 completion 完成结果回调。

2.2 状态机

无栈协程,是通过 状态机状态 保存恢复 来实现协程挂起恢复。

和 每个 回调 都要创建 回调对象 相比,状态机 通过 状态 记录 执行位置,

当 挂起函数完成后,只需 恢复状态 接着执行后面的代码。

其实就是通过 switch(label) 做判断,判断位置执行。

状态机 vs 回调,有以下几个优点:

  1. 复用 方法对象和状态,避免每次分配对象
  2. 简化 循环 和 使用 高阶函数

以下面 请求解析数据 为例,launch {} 对应的 lambda挂起函数 ,分析 Kotlin 状态机状态:

GlobalScope.launch {// 挂起点1val data = getData()// 挂起点2val result = parseData(data)println("data: $data, result: $result")
}

Kotlin编译后逻辑,以 伪代码 表示:

class $main$1 extends SuspendLambda {// 挂起点的位置int label;// 状态 对象 保存 和 恢复Object L$0;// 更多状态: L$1 L$2 ...Object invokeSuspend(Object result) {Object obj;switch (this.label) {case 0:this.label = 1;obj = getData(this);// 表示挂起,存储 状态 label = 1,// 恢复时再次调用 invokeSuspend,恢复执行下面if (obj == COROUTINE_SUSPENDED) {return COROUTINE_SUSPENDED;}// 没有break,如果没有挂起,直接 执行下面的过程case 1:// 挂起恢复后String data = (String) result;// 如果没有挂起,直接执行则是:// String data = (String) obj;this.label = 2;// 保存 状态this.L$0 = data;obj = parseData(data, this);if (obj == COROUTINE_SUSPENDED) {return COROUTINE_SUSPENDED;}case 2:// 挂起恢复后Integer num = (Integer) result;// 如果没有挂起,直接执行则是:// Integer num = (Integer) obj;// 恢复状态String data = (String) this.L$0;System.out.println("data: " + data + ",num: " + num);return Unit.INSTANCE;default:throw new IllegalStateException("call to 'resume' before 'invoke' with coroutine");}}
}

2.3 CPS Transform

上面说到调用挂起函数 continuation 会作为函数参数传递,但是 声明挂起函数时,
并没有 continuation参数。而是 Kotlin 会在参数列表 自动加上 Continuation 参数,这个操作叫做 CPS Transform

举例,下面挂起函数:

suspend fun <T> CompletableFuture<T>.await(): T

而在 CPS Transform 后,实际的代码是:

fun <T> CompletableFuture<T>.await(continuation: Continuation<T>): Any?

小结

  • Kotlin协程,通过 状态机 实现,复用闭包。
  • 挂起函数, 编译成 Continuation 回调对象,CPS。
  • suspend 以同步的编程方式,执行异步方法

文档

  • Coroutine | Wikipedia
  • KEEP | Kotlin
  • KotlinConf 2017 - Deep Dive into Coroutines on JVM
  • ContinuationImpl.kt
  • 为什么无栈协程不能被非协程函数嵌套调用? | 知乎
  • 浅谈有栈协程与无栈协程 | 知乎
  • 理解有栈无栈协程
http://www.lryc.cn/news/285514.html

相关文章:

  • js实现九九乘法表
  • HarmonyOS鸿蒙应用开发(三、轻量级配置存储dataPreferences)
  • 基于 IDEA 进行 Maven 工程构建
  • 牛客周赛 Round 17 解题报告 | 珂学家 | 枚举贪心 + 二分最短路
  • 喝口水都长胖?原来是“胖菌”惹的祸?!
  • 【C++干货基地】namespace超越C语言的独特魅力(文末送书)
  • 做一个简单的倒计时
  • 微服务环境搭建:docker+nacos单机
  • Opencv轮廓检测运用与理解
  • Java 8的新特性简单分享(后续有系列篇~敬请期待)
  • 计算机网络-计算机网络的概念 功能 发展阶段 组成 分类
  • 246.【2023年华为OD机试真题(C卷)】分月饼(动态规划-JavaPythonC++JS实现)
  • java大数据hadoop2.9.2 Linux安装mariadb和hive
  • Docker部署微服务问题及解决
  • Android: alarm定时很短时,比如500ms,测试执行mPowerManager.forceSuspend()后,系统不会suspend
  • 一个简单好用的C语言单元测试框架-Unity
  • ubuntu系统 vscode 配置c/c++调试环境
  • 算法练习-A+B/财务管理/实现四舍五入/牛牛的菱形字符(题目链接+题解打卡)
  • XSS语句
  • AD导出BOM表 导出PDF
  • linux 的nobody是什么用户? 对安全有没有影响?
  • 2024年华数杯国际数学建模B 光伏电(Problem B: Photovoltaic Power)完整思路以及源代码分享
  • 在 Spring MVC 中,用于接收前端传递的参数的注解有以下几种
  • K8s常用命令
  • MySQL的基本操作
  • 【b站咸虾米】chapter4_vue组件_新课uniapp零基础入门到项目打包(微信小程序/H5/vue/安卓apk)全掌握
  • Java网络编程——UDP通信原理
  • Spring | Srping AOP (AOP简介、动态代理、基于“代理类”的AOP实现)
  • StarRocks 生成列:百倍提速半结构化数据分析
  • 数据结构---数组