9.15 协程的内部机制

9.15.1 基本原理

协程完全通过编译技术实现(不需要来自 VM 或 OS 端的支持)，挂起机制是通过状态机来实现，其中的状态对应于挂起调用。

在挂起时，对应的协程状态与局部变量等一起被存储在编译器生成的类的字段中。在恢复该协程时，恢复局部变量并且状态机从挂起点接着后面的状态往后执行。

挂起的协程，是作为Continuation对象来存储和传递，Continuation中持有协程挂起状态与局部变量。

关于协程工作原理的更多细节可以在这个设计文档中找到。

9.15.2 标准 API

协程有三个主要组成部分：

  • 语言支持(即如上所述的挂起功能)，
  • Kotlin 标准库中的底层核心 API，
  • 可以直接在用户代码中使用的高级 API。
  • 底层 API：kotlin.coroutines

底层 API 相对较小，并且除了创建更高级的库之外，不应该使用它。 它由两个主要包组成：

kotlin.coroutines.experimental 带有主要类型与下述原语：

  • createCoroutine()
  • startCoroutine()
  • suspendCoroutine()

kotlin.coroutines.experimental.intrinsics 带有甚至更底层的内在函数如 ：

  • suspendCoroutineOrReturn()

大多数基于协程的应用程序级API都作为单独的库发布：kotlinx.coroutines。这个库主要包括下面几大模块：

  • 使用 kotlinx-coroutines-core 的平台无关异步编程
  • 基于 JDK 8 中的 CompletableFuture 的 API：kotlinx-coroutines-jdk8
  • 基于 JDK 7 及更高版本 API 的非阻塞 IO(NIO)：kotlinx-coroutines-nio
  • 支持 Swing (kotlinx-coroutines-swing) 和 JavaFx (kotlinx-coroutines-javafx)
  • 支持 RxJava：kotlinx-coroutines-rx

这些库既作为使通用任务易用的便利的 API，也作为如何构建基于协程的库的端到端示例。关于这些 API 用法的更多细节可以参考相关文档。