Kotlin中的并发原语

时间：2022-09-09 20:08:30

Concurrency Primitives in Kotlin （Kotlin中的并发原语）

我最近开始阅读G. Blake Meike的“Android Concurrency”，到目前为止，我可以强烈推荐这本伟大的书：它包含了很多洞察如何各种Android并发机制的工作，何时喜欢一种方法，以及如何获得最好的工具，在您的处置。我决定遵循代码示例，并在我的电脑上重新创建它们，并且由于我非常爱Kotlin，我认为这将是一个好主意，将示例转换为Kotlin在旅途中。当我开始重写Kotlin中的代码示例时，我非常惊讶地发现：
Kotlin中没有synchronized关键字
Kotlin中没有volatile关键字
Kotlin的Any类似于Java的Object，没有wait（），notify（）和notifyAll（）方法
那么并发如何在Kotlin中工作呢？这个问题已经在Kotlin论坛上提出，这里是来自Andrey Breslav，Kotlin项目负责人的回答：
Kotlin故意没有内置并发语言的构造。我们认为这应该由图书馆来处理。
虽然Kotlin没有这些东西内置的语言，它仍然提供了一堆低级并发工具。让我们来看看商店里有什么。

创建线程

有两种方法在Java中创建线程：扩展Thread类，或者实例化它并通过构造函数传递一个Runnable。 因为你可以很容易地在Kotlin中使用Java类，这两个解决方案都很好。 这里是你如何子类Thread：

object : Thread() {  
override fun run() {
println("running from Thread: ${Thread.currentThread()}")
}
}.start()

此代码使用Kotlin的对象表达式创建一个匿名类并覆盖run()方法。 下面是如何将一个Runnable传递给一个新创建的Thread实例：

Thread({  
println("running from lambda: ${Thread.currentThread()}")
}).start()

你在这里看不到Runnable：在Kotlin中，它可以很容易地替换为lambda表达式。 有更好的方法吗？ 当然！ 以下是如何实例化和启动线程Kotlin风格：

thread(start = true) {  
println("running from thread(): ${Thread.currentThread()}")
}

整洁，不是吗？ 我们正在使用thread（）函数，它神奇地隐藏所有的样板代码。 事实上，thread（）中没有魔法：

public fun thread(start: Boolean = true, isDaemon: Boolean = false, contextClassLoader: ClassLoader? = null, name: String? = null, priority: Int = -1, block: () -> Unit): Thread {  
val thread = object : Thread() {
public override fun run() {
block()
}
}
if (isDaemon)
    thread.isDaemon = true
if (priority > 0)
    thread.priority = priority
if (name != null)
    thread.name = name
if (contextClassLoader != null)
    thread.contextClassLoader = contextClassLoader
if (start)
    thread.start()
return thread
}

这只是一个非常方便的包装函数，是一个快乐使用。

同步方法和块

synchronized不是Kotlin中的关键字，它替换为@Synchronizedannotation。 Kotlin中的同步方法的声明将如下所示：

@Synchronized fun synchronizedMethod() {
println("inside a synchronized method: ${Thread.currentThread()}")
}

注释与Java的synchronized具有相同的效果：它会将JVM方法标记为同步。 对于同步块，你必须使用synchronized（）函数，它使用锁作为参数：

fun methodWithSynchronizedBlock() {  
println("outside of a synchronized block: ${Thread.currentThread()}")
synchronized(this) {
println("inside a synchronized block: ${Thread.currentThread()}")
}
}

代码看起来和行为非常类似于Java变体。

可变字段

同样的故事，Kotlin没有volatile关键字，但是有@Volatileannotation：

@Volatile private var running = false

fun start() {  
  running = true
thread(start = true) {
while (running) {
println("Still running: ${Thread.currentThread()}")
}
}
}

fun stop() {  
  running = false
println("Stopped: ${Thread.currentThread()}")
}

该行为类似于@Synchronized：@Volatile会将JVM备份字段标记为volatile。

wait(), notify() 和 notifyAll()

Kotlin中的每个类都继承自Any，但Any不声明wait（），notify（）和notifyAll（），这意味着这些方法不能在Kotlin类上调用。 但是你仍然可以使用java.lang.Object的一个实例作为锁，并调用它的方法。 这里是使用Object作为锁的生产者/消费者问题的解决方案：

private val lock = java.lang.Object()

fun produce() = synchronized(lock) {  
while (items >= maxItems) {
    lock.wait()
}
  Thread.sleep(rand.nextInt(100).toLong())
  items++
println("Produced, count is $items: ${Thread.currentThread()}")
  lock.notifyAll()
}

fun consume() = synchronized(lock) {  
while (items <= 0) {
    lock.wait()
}
  Thread.sleep(rand.nextInt(100).toLong())
  items--
println("Consumed, count is $items: ${Thread.currentThread()}")
  lock.notifyAll()
}

它看起来很黑吗？ 好吧，是的。 真理是，如果你在代码中依赖这样的低级结构 - 很可能你做错了。 现在有很多高级并发机制用于Java和Kotlin的每一个目的。 这里有一个伟大的*答案，提供了可用于在Kotlin中编写并发代码的工具列表。

本文的所有代码示例都可以在GitHub上获取。

结论

虽然它们不常使用，但了解和了解基本的并发工具仍然很重要。 结果，这些工作在Kotlin有点不同在Java，但所有主要机制都支持。 并记住，Kotlin与Java非常好地交互，所以如果Kotlin对应的方法丢失，你可以依靠Java类。 玩的开心！


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