深入理解Kotlin协程

内容简介 这是一部从工作机制、实现原理、应用场景、使用方法、实践技巧、标准库、框架、应用案例等多个维度全面讲解Kotlin协程的专著，它同时提供了多语言视角，亦可通过本书了解其他语言的协程。 本书作者是腾讯的的高级工程师，是国内Kotlin领域的先驱者和布道者，不仅在工程实践领域积累了丰富的经验，而且在Kotlin开发者社群里有广泛的影响力和号召力。 全书共9章： 第1章从协程的核心应用场景——异步程序设计的思路和关键问题切入，引出Kotlin协程的概念； 第2章首先介绍了协程的概念、分类，然后讲解了Python、Lua、Go等不同语言的协程实现和对比； 第3~4章以 Kotlin 标准库的协程 API 为核心，讲解了简单协程的使用方法和运行机制，以及通过简单协程设计和实现复合协程的思路和方法； 第5~6章以Kotlin的官方协程框架为模板，通过逐步实现其中的核心功能，分析了其中的实现细节和复合协程的运行机制，并对框架的使用做了深入探讨； 第7~8章讲解了协程在Android应用开发和Web服务开发中的应用场景、面临的挑战，以及解决各种常见问题的方法和思路； 第9章探讨了JavaScript 和 Native等非JVM平台对协程的支持情况，以及协程在这些平台上的应用。

英文书名：Understanding Kotlin Coroutine （1）腾讯高级工程师、Kotlin布道师、Kotlin中文社区负责人撰写 （2）从工作机制、实现原理、应用场景、使用方法、实践技巧、标准库、框架等维度全面剖析协程，提供多种语言视角和丰富案例

前言 第1章　异步程序设计介绍1 1.1　异步的概念1 1.1.1　程序的执行1 1.1.2　异步与回调2 1.1.3　回调地狱3 1.2　异步程序设计的关键问题4 1.2.1　结果传递4 1.2.2　异常处理6 1.2.3　取消响应8 1.2.4　复杂分支9 1.3　常见异步程序设计思路10 1.3.1　Future11 1.3.2　CompletableFuture11 1.3.3　Promise与async/await13 1.3.4　响应式编程15 1.3.5　Kotlin协程15 1.4　本章小结17 第2章　协程的基本概念18 2.1　协程究竟是什么18 2.2　协程的分类20 2.2.1　按调用栈分类20 2.2.2　按调度方式分类22 2.3　协程的实现举例22 2.3.1　Python的Generator23 2.3.2　Lua标准库的协程实现24 2.3.3　Go的go routine27 2.4　本章小结30 第3章　Kotlin协程的基础设施31 3.1　协程的构造31 3.1.1　协程的创建32 3.1.2　协程的启动32 3.1.3　协程体的Receiver34 3.1.4　可挂起的main函数36 3.2　函数的挂起37 3.2.1　挂起函数37 3.2.2　挂起点38 3.2.3　CPS变换39 3.3　协程的上下文41 3.3.1　协程上下文的集合特征41 3.3.2　协程上下文元素的实现42 3.3.3　协程上下文的使用43 3.4　协程的拦截器45 3.4.1　拦截的位置45 3.4.2　拦截器的使用46 3.4.3　拦截器的执行细节47 3.5　Kotlin协程所属的类别48 3.5.1　调用栈的广义和狭义48 3.5.2　调度关系的对立与统一49 3.6　本章小结50 第4章　Kotlin协程的拓展实践51 4.1　序列生成器51 4.1.1　仿Python的Generator实现52 4.1.2　标准库的序列生成器介绍56 4.2　Promise模型57 4.2.1　async/await与suspend的设计对比58 4.2.2　仿JavaScript的async/await实现59 4.3　Lua风格的协程API61 4.3.1　非对称API实现61 4.3.2　对称API实现67 4.4　再谈协程的概念72 4.4.1　简单协程与复合协程73 4.4.2　复合协程的实现模式73 4.5　本章小结74 第5章　Kotlin协程框架开发初探75 5.1　开胃菜：实现一个delay函数75 5.2　协程的描述77 5.2.1　协程的描述类78 5.2.2　协程的状态79 5.2.3　支持回调的状态80 5.2.4　协程的初步实现83 5.3　协程的创建84 5.3.1　无返回值的launch84 5.3.2　实现invokeOnCompletion85 5.3.3　实现join89 5.3.4　有返回值的async90 5.4　协程的调度92 5.4.1　协程的执行调度92 5.4.2　协程的调度位置93 5.4.3　协程的调度器设计93 5.4.4　基于线程池的调度器94 5.4.5　基于UI事件循环的调度器96 5.4.6　为协程添加默认调度器97 5.5　协程的取消98 5.5.1　完善协程的取消逻辑98 5.5.2　支持取消的挂起函数100 5.5.3　CancellableContinuation的实现103 5.5.4　改造挂起函数106 5.6　协程的异常处理109 5.6.1　定义异常处理器110 5.6.2　处理协程的未捕获异常111 5.6.3　区别对待取消异常111 5.6.4　异常处理器的运用113 5.7　协程的作用域113 5.7.1　作用域的概念113 5.7.2　作用域的声明114 5.7.3　建立父子关系116 5.7.4　顶级作用域116 5.7.5　协同作用域117 5.7.6　suspend fun main的作用域119 5.7.7　实现异常的传播120 5.7.8　主从作用域121 5.7.9　完整的异常处理流程122 5.7.10　父协程等待子协程完成122 5.8　本章小结123 第6章　Kotlin协程的官方框架124 6.1　协程框架概述124 6.1.1　框架的构成124 6.1.2　协程的启动模式126 6.1.3　协程的调度器127 6.1.4　协程的全局异常处理器129 6.1.5　协程的取消检查130 6.1.6　协程的超时取消132 6.1.7　禁止取消133 6.2　热数据通道Channel134 6.2.1　认识Channel134 6.2.2　Channel的容量136 6.2.3　迭代Channel138 6.2.4　produce和actor138 6.2.5　Channel的关闭140 6.2.6　BroadcastChannel142 6.2.7　Channel版本的序列生成器144 6.2.8　Channel的内部结构146 6.3　冷数据流Flow148 6.3.1　认识Flow149 6.3.2　对比RxJava的线程切换150 6.3.3　冷数据流151 6.3.4　异常处理151 6.3.5　末端操作符153 6.3.6　分离Flow的消费和触发153 6.3.7　Flow的取消154 6.3.8　其他Flow的创建方式155 6.3.9　Flow的背压155 6.3.10　Flow的变换157 6.4　多路复用select158 6.4.1　复用多个await158 6.4.2　复用多个Channel160 6.4.3　SelectClause161 6.4.4　使用Flow实现多路复用161 6.5　并发安全163 6.5.1　不安全的并发访问163 6.5.2　协程的并发工具164 6.5.3　避免访问外部可变状态165 6.6　本章小结166 第7章　Kotlin协程在Android上的应用167 7.1　Android上的异步问题167 7.1.1　基于UI的异步问题分析167 7.1.2　“鸡肋”的AsyncTask169 7.1.3　“烫手”的回调169 7.1.4　“救世”的RxJava170 7.2　协程对UI的支持173 7.2.1　UI调度器173 7.2.2　协程版AutoDispose174 7.2.3　Lifecycle的协程支持176 7.3　常见框架的协程扩展177 7.3.1　RxJava的扩展177 7.3.2　异步组件ListenableFuture179 7.3.3　ORM框架Room180 7.3.4　图片加载框架coil181 7.3.5　网络框架Retrofit182 7.3.6　协程风格的对话框183 7.4　本章小结184 第8章　Kotlin协程在Web服务中的应用185 8.1　多任务并发模型185 8.1.1　多进程的服务模型185 8.1.2　多线程的服务模型186 8.1.3　事件驱动与异步I/O186 8.2　协程在多任务模型中的运用190 8.2.1　协程与异步I/O191 8.2.2　协程与“轻量级线程”192 8.3　常见Web应用框架的协程扩展193 8.3.1　Spring的响应式支持193 8.3.2　Vert.x196 8.3.3　Ktor199 8.4　本章小结203 第9章　Kotlin协程在其他平台上的应用204 9.1　Kotlin-Js204 9.1.1　Kotlin-Js概述205 9.1.2　Kotlin-Js上的协程209 9.2　Kotlin-Native212 9.2.1　Kotlin-Native概述212 9.2.2　Kotlin-Native的协程支持218 9.3　本章小结221