Kotlin 协程：用源码来理解 ‘viewModelScope‘

Kotlin 协程：用源码来理解 ‘viewModelScope’

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Kotlin 协程是 Kotlin 语言的一大特色，它让异步编程变得更简单。在 Android 开发中，我们经常需要在后台线程执行耗时操作，例如网络请求或数据库查询，然后在主线程更新 UI。Kotlin 协程让我们可以用同步的方式写异步代码，使得代码更易读、更易写。

在这篇文章中，我们将通过分析源码来深入理解 Kotlin 协程中的 viewModelScope。viewModelScope 是 Android 架构组件库中 ViewModel 类的一个扩展属性，它为 ViewModel 提供了一个协程作用域。在这个作用域中启动的所有协程都会在 ViewModel 清除时自动取消，防止内存泄漏。

Kotlin 协程简介

在我们深入 viewModelScope 的源码之前，让我们先简单回顾一下 Kotlin 协程的基础知识。

Kotlin 协程是一种在 Kotlin 语言中实现轻量级线程的机制。它可以让我们在不阻塞线程的情况下挂起和恢复函数的执行。这意味着我们可以在主线程中执行耗时操作，而不会阻塞 UI。

Kotlin 协程的核心是 suspend 关键字。它可以将一个函数标记为挂起函数。挂起函数可以在不阻塞线程的情况下挂起和恢复执行。挂起函数只能在协程或其他挂起函数中调用。

suspend fun fetchDataFromNetwork() {
    // 在这里执行网络请求
}

在上面的例子中，fetchDataFromNetwork 是一个挂起函数。当我们在协程中调用这个函数时，它会挂起协程的执行，执行网络请求，然后恢复协程的执行。在这个过程中，线程不会被阻塞，所以我们可以在主线程中安全地调用这个函数。

`viewModelScope` 简介

viewModelScope 是 Android 架构组件库中 ViewModel 类的一个扩展属性。它为 ViewModel 提供了一个协程作用域。在这个作用域中启动的所有协程都会在 ViewModel 清除时自动取消，防止内存泄漏。

class MyViewModel : ViewModel() {
    init {
        viewModelScope.launch {
            // 在这里启动一个新的协程
        }
    }
}

在上面的例子中，我们在 MyViewModel 的 viewModelScope 中启动了一个新的协程。由于我们是在 viewModelScope 中启动的这个协程，所以当 MyViewModel 被清除时，这个协程会被自动取消。

这个特性非常有用，因为它可以自动管理协程的生命周期，防止内存泄漏。这使得我们可以在 ViewModel 中安全地启动协程，而不用担心协程的生命周期管理。

在接下来的部分中，我们将深入 viewModelScope 的源码，看看它是如何实现这个特性的。

`viewModelScope` 的源码分析

viewModelScope 是通过 CoroutineScope 接口实现的。CoroutineScope 是 Kotlin 协程库中的一个接口，它定义了一个协程作用域。在一个 CoroutineScope 中启动的所有协程都属于这个作用域，当这个作用域被取消时，作用域中的所有协程都会被取消。

viewModelScope 的源码如下：

val ViewModel.viewModelScope: CoroutineScope
    get() {
        val scope: CoroutineScope? = this.getTag(JOB_KEY)
        if (scope != null) {
            return scope
        }
        return setTagIfAbsent(JOB_KEY, ViewModelCoroutineScope(this))
    }

在这段源码中，viewModelScope 是通过 getTag 和 setTagIfAbsent 方法来实现的。getTag 方法用于获取 ViewModel 的 viewModelScope，如果 ViewModel 还没有 viewModelScope，那么 setTagIfAbsent 方法会创建一个新的 ViewModelCoroutineScope 并将其设置为 ViewModel 的 viewModelScope。

ViewModelCoroutineScope 是一个实现了 CoroutineScope 接口的类。它的源码如下：

class ViewModelCoroutineScope(
    private val viewModel: ViewModel
) : MainCoroutineScope() {

    private val job = SupervisorJob().apply {
        invokeOnCompletion { error ->
            if (error is CancellationException) {
                viewModel.clear()
            }
        }
    }

    override val coroutineContext: CoroutineContext
        get() = job + Dispatchers.Main
}

在这段源码中，ViewModelCoroutineScope 创建了一个 SupervisorJob，并将其设置为作用域的 job。SupervisorJob 是 Job 的一个子类，它允许其子协程独立地失败，而不会影响其他子协程。

ViewModelCoroutineScope 还重写了 CoroutineScope 的 coroutineContext 属性，将 job 和 Dispatchers.Main 添加到作用域的上下文中。这意味着在这个作用域中启动的所有协程都会在主线程中运行，并共享同一个 job。

当 job 完成时，invokeOnCompletion 方法会被调用。如果 job 是因为被取消而完成的，那么 viewModel.clear() 方法会被调用，清除 ViewModel 的所有数据。

这就是 viewModelScope 的源码实现。通过这段源码，我们可以看到 viewModelScope 是如何自动管理协程的生命周期的。当 ViewModel 被清除时，viewModelScope 中的所有协程都会被自动取消，防止内存泄漏。

在下一部分中，我们将进一步探讨 viewModelScope 的使用方法和最佳实践。

`viewModelScope` 的使用方法和最佳实践

在 ViewModel 中使用 viewModelScope 是非常简单的。我们只需要在 viewModelScope 中启动我们的协程，然后 viewModelScope 会自动管理协程的生命周期。

class MyViewModel : ViewModel() {
    fun fetchData() {
        viewModelScope.launch {
            // 在这里启动一个新的协程
        }
    }
}

在上面的例子中，我们在 fetchData 方法中启动了一个新的协程。这个协程会在 MyViewModel 被清除时自动取消，防止内存泄漏。

使用 viewModelScope 的一个最佳实践是在 ViewModel 的方法中启动协程，而不是在 ViewModel 的构造函数或 init 块中启动协程。这是因为 ViewModel 的构造函数和 init 块会在 ViewModel 创建时立即执行，而这个时候 ViewModel 可能还没有完全初始化，可能会导致问题。例如，如果我们在 ViewModel 的 init 块中启动一个协程来更新 LiveData，那么这个 LiveData 可能还没有观察者，更新操作可能会被忽略。

因此，我们建议在 ViewModel 的方法中启动协程，这样我们可以在需要时启动协程，而不是在 ViewModel 创建时就启动协程。

在接下来的部分中，我们将通过一个例子来展示如何在实际的 Android 开发中使用 viewModelScope。

`viewModelScope` 的实际应用

让我们来看一个例子，展示如何在实际的 Android 开发中使用 viewModelScope。

假设我们正在开发一个天气应用，这个应用有一个 WeatherViewModel，它负责从网络获取天气数据，并更新 UI。

class WeatherViewModel(private val weatherRepository: WeatherRepository) : ViewModel() {
    val weatherLiveData = MutableLiveData<Weather>()

    fun fetchWeather(city: String) {
        viewModelScope.launch {
            val weather = weatherRepository.fetchWeather(city)
            weatherLiveData.value = weather
        }
    }
}