Kotlin协程开发之Flow的融合与Channel容量及溢出策略介绍

这篇文章主要介绍了Kotlin协程:Flow的融合、Channel容量、溢出策略,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧

一.协程间的通信

当需要进行协程间的通信时,可以调用Channel方法,创建一个Channel接口指向的对象,通过调用该对象的send方法和receive方法实现消息的发送与接收。协程对Channel接口的实现,本质上与阻塞队列类似,这里不再赘述。

1.通道容量

事实上,send方法与receive方法并没有定义在Channel接口中,而是分别定义在SendChannel接口和ReceiveChannel接口中。Channel接口中只是定义了一些与Channel容量策略相关的枚举常量,代码如下:

// 继承SendChannel接口和ReceiveChannel接口 public interface Channel : SendChannel, ReceiveChannel { // 枚举常量 public companion object Factory { // Channel的容量为无限 public const val UNLIMITED: Int = Int.MAX_VALUE // Channel的容量为0,没有缓存 public const val RENDEZVOUS: Int = 0 // Channel的容量为1,溢出策略为DROP_OLDEST, // 后一个的数据会覆盖前一个数据 public const val CONFLATED: Int = -1 // Channel的容量为默认值CHANNEL_DEFAULT_CAPACITY, // 默认溢出策略为SUSPEND,send方法会发生挂起 // 当容量策略为BUFFERED,而溢出策略不为SUSPEND时,Channel的容量为1 public const val BUFFERED: Int = -2 // 协程内部使用的一个默认枚举值,不对外暴露 internal const val OPTIONAL_CHANNEL = -3 // 用于手动配置容量策略为BUFFERED时的默认值 public const val DEFAULT_BUFFER_PROPERTY_NAME: String = "kotlinx.coroutines.channels.defaultBuffer" // 容量策略为BUFFERED时的默认值 // 默认64,最小1,最大为Int.MAX_VALUE-1 internal val CHANNEL_DEFAULT_CAPACITY = systemProp(DEFAULT_BUFFER_PROPERTY_NAME, 64, 1, UNLIMITED - 1 ) } } 

从上面的代码可以看出Channel接口继承自SendChannel接口和ReceiveChannel接口。因此,一个Channel接口指向的对象,既可以用于发送消息,也可以用于接收消息。

2.溢出策略

Channel除了容量策略外,还有溢出策略,用于决定当Channel的容量已满时,而下一个消息到来时的行为。溢出策略定义在枚举类BufferOverflow中,代码如下:

public enum class BufferOverflow { // 当容量已满时,挂起调用send方法的协程 SUSPEND, // 当容量已满时,删除旧数据,将新的数据添加进去,不挂起调用send方法的协程 DROP_OLDEST, // 当容量已满时,忽略当前要添加的数据,不挂起调用send方法的协程 DROP_LATEST } 

二.FusibleFlow接口

FusibleFlow接口继承自Flow接口。一个类实现了该接口,表示该类创建的流可以与其上游或下游相邻的流进行融合,当流发生融合时,就会调用接口中定义的fuse方法,代码如下:

@InternalCoroutinesApi public interface FusibleFlow : Flow { // 用于流的融合 public fun fuse( context: CoroutineContext = EmptyCoroutineContext, capacity: Int = Channel.OPTIONAL_CHANNEL, onBufferOverflow: BufferOverflow = BufferOverflow.SUSPEND ): Flow } 

FusibleFlow接口的fuse方法,默认容量为OPTIONAL_CHANNEL,默认溢出策略为SUSPEND。

流的融合

在Flow中,当channelFlow方法、flowOn方法、buffer方法、produceIn方法、broadcastIn方法相邻调用时,就会触发流的融合。

具体融合的过程,其实是将下游流的容量、溢出策略、上下文传递给上游的流处理,上游的流根据自身的容量、溢出策略、上下文以及下游的流的容量、溢出策略、上下文重新计算,得到新的容量、溢出策略、上下文,并返回一个融合后的流。

三.ChannelFlow类

ChannelFlow类是一个抽象类,实现了FusibleFlow接口。下面分析一下fuse方法对于上下游流融合的策略,代码如下:

@InternalCoroutinesApi public abstract class ChannelFlow( // 上游流的上下文 @JvmField public val context: CoroutineContext, // 上下游之间流的缓存容量 @JvmField public val capacity: Int, // 溢出策略 @JvmField public val onBufferOverflow: BufferOverflow ) : FusibleFlow { ... public override fun fuse(context: CoroutineContext, capacity: Int, onBufferOverflow: BufferOverflow): Flow { // CONFLATED是一个复合的类型,需要拆解成capacity = 0, onBufferOverflow = DROP_OLDEST assert { capacity != Channel.CONFLATED } // 计算融合后流的上下文 val newContext = context + this.context // 用于保存融合后流的容量 val newCapacity: Int // 用于保存融合后流的溢出策略 val newOverflow: BufferOverflow // SUSPEND为默认溢出策略,如果溢出策略不是默认的策略 if (onBufferOverflow != BufferOverflow.SUSPEND) { // 直接保存 newCapacity = capacity newOverflow = onBufferOverflow } else { // 如果是默认策略 // 计算并保存新的容量 newCapacity = when { // 如果之前的容量为默认枚举值,则使用新的 this.capacity == Channel.OPTIONAL_CHANNEL -> capacity // 如果新的容量为默认枚举值,则使用原来的 capacity == Channel.OPTIONAL_CHANNEL -> this.capacity // 如果原来的容量为默认值CHANNEL_DEFAULT_CAPACITY,则使用新的 this.capacity == Channel.BUFFERED -> capacity // 如果新的容量为默认值CHANNEL_DEFAULT_CAPACITY,则使用原来的 capacity == Channel.BUFFERED -> this.capacity // 如果不为默认值或默认枚举值 else -> { // 检查容量都是大于等于0的 assert { this.capacity >= 0 } assert { capacity >= 0 } // 将原来的容量和新的容量进行相加 val sum = this.capacity + capacity // 如果相加后大与等于0,则容量为相加后的结果,否则为无限 if (sum >= 0) sum else Channel.UNLIMITED } } // 保存溢出策略 newOverflow = this.onBufferOverflow } // 如果融合的两个流的上下文相同,容量相同,溢出策略也相同 if (newContext == this.context && newCapacity == this.capacity && newOverflow == this.onBufferOverflow) // 则直接返回 return this // 有变化则根据新计算出得参数,创建融合后的流 return create(newContext, newCapacity, newOverflow) } // 由子类进行重写 protected abstract fun create(context: CoroutineContext, capacity: Int, onBufferOverflow: BufferOverflow): ChannelFlow ... }

流融合的原则

根据上面对fuse方法的分析,可以总结出fuse方法在计算容量和溢出策略时的四个原则:

1)下游优先于上游

2)溢出策略优先于容量

3)非默认值优先于默认值

4)上下游容量都不为默认值,则相加取和

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