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Kotlin Coroutines Flow 系列(一) Flow 基本使用

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Kotlin

一. Kotlin Flow 介绍

Flow 库是在 Kotlin Coroutines 1.3.2 发布之后新增的库。

官方文档给予了一句话简单的介绍：

Flow — cold asynchronous stream with flow builder and comprehensive operator set (filter, map, etc);

Flow 从文档的介绍来看，它有点类似 RxJava 的 Observable。因为 Observable 也有 Cold 、Hot 之分。

二. Flow 基本使用

Flow 能够返回多个异步计算的值，例如下面的 flow builder :

        flow {
            for (i in 1..5) {
                delay(100)
                emit(i)
            }
        }.collect{
            println(it)
        }

其中 Flow 接口，只有一个 collect 函数

public interface Flow<out T> {

    @InternalCoroutinesApi
    public suspend fun collect(collector: FlowCollector<T>)
}

如果熟悉 RxJava 的话，则可以理解为 collect() 对应subscribe()，而 emit() 对应onNext()。

2.1 创建 flow

除了刚刚展示的 flow builder 可以用于创建 flow，还有其他的几种方式：

flowOf()

    flowOf(1,2,3,4,5)
        .onEach {
            delay(100)
        }
        .collect{
            println(it)
        }

asFlow()

    listOf(1, 2, 3, 4, 5).asFlow()
        .onEach {
            delay(100)
        }.collect {
            println(it)
        }

channelFlow()

    channelFlow {
        for (i in 1..5) {
            delay(100)
            send(i)
        }
    }.collect{
        println(it)
    }

最后的 channelFlow builder 跟 flow builder 是有一定差异的。

flow 是 Cold Stream。在没有切换线程的情况下，生产者和消费者是同步非阻塞的。
channel 是 Hot Stream。而 channelFlow 实现了生产者和消费者异步非阻塞模型。

下面的代码，展示了使用 flow builder 的情况，大致花费1秒：

fun main() = runBlocking {

    val time = measureTimeMillis {
        flow {
            for (i in 1..5) {
                delay(100)
                emit(i)
            }
        }.collect{
            delay(100)
            println(it)
        }
    }

    print("cost $time")
}

使用 channelFlow builder 的情况，大致花费700毫秒：

fun main() = runBlocking {

    val time = measureTimeMillis{
        channelFlow {
            for (i in 1..5) {
                delay(100)
                send(i)
            }
        }.collect{
            delay(100)
            println(it)
        }
    }

    print("cost $time")
}

当然，flow 如果切换线程的话，花费的时间也是大致700毫秒，跟使用 channelFlow builder 效果差不多。

fun main() = runBlocking {

    val time = measureTimeMillis{
        flow {
            for (i in 1..5) {
                delay(100)
                emit(i)
            }
        }.flowOn(Dispatchers.IO)
            .collect {
                delay(100)
                println(it)
            }
    }

    print("cost $time")
}

2.2 切换线程

相比于 RxJava 需要使用 observeOn、subscribeOn 来切换线程，flow 会更加简单。只需使用 flowOn，下面的例子中，展示了 flow builder 和 map 操作符都会受到 flowOn 的影响。

    flow {
        for (i in 1..5) {
            delay(100)
            emit(i)
        }
    }.map {
        it * it
    }.flowOn(Dispatchers.IO)
        .collect {
            println(it)
        }

而 collect() 指定哪个线程，则需要看整个 flow 处于哪个 CoroutineScope 下。

例如，下面的代码 collect() 则是在 main 线程：

fun main() = runBlocking {

    flow {
        for (i in 1..5) {
            delay(100)
            emit(i)
        }
    }.map {
        it * it
    }.flowOn(Dispatchers.IO)
        .collect {
            println("${Thread.currentThread().name}: $it")
        }
}

执行结果：

main: 1
main: 4
main: 9
main: 16
main: 25

值得注意的地方，不要使用 withContext() 来切换 flow 的线程。

2.3 flow 取消

如果 flow 是在一个挂起函数内被挂起了，那么 flow 是可以被取消的，否则不能取消。

fun main() = runBlocking {

    withTimeoutOrNull(2500) {
        flow {
            for (i in 1..5) {
                delay(1000)
                emit(i)
            }
        }.collect {
            println(it)
        }
    }

    println("Done")
}

执行结果：

1
2
Done

2.4 Terminal flow operators

Flow 的 API 有点类似于 Java Stream 的 API。它也同样拥有 Intermediate Operations、Terminal Operations。

Flow 的 Terminal 运算符可以是 suspend 函数，如 collect、single、reduce、toList 等；也可以是 launchIn 运算符，用于在指定 CoroutineScope 内使用 flow。

@ExperimentalCoroutinesApi // tentatively stable in 1.3.0
public fun <T> Flow<T>.launchIn(scope: CoroutineScope): Job = scope.launch {
    collect() // tail-call
}