Kotlin中的并发原语

本文译自：https://blog.egorand.me/concurrency-primitives-in-kotlin/

我最近在阅读G. Blake Meike的“Android Concurrency一书”，到目前为止，我强烈推荐这本非常棒的书：它包含了很多洞察各种Android并发机制是如何的工作，何时使用这种方式而不是另一种方式，以及如何更好的使用各种工具。我决定遵循代码示例，在我的电脑上重新创建它们，并且由于我非常喜爱Kotlin，我认为将这些示例不断地转换为Kotlin是一个不错的注意。在第一章中作者回顾了Java中的并发基础知识，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。我们认为这应该由第三方libraries处理。

虽然Kotlin没有内置的这些东西，它仍然提供了一堆低级并发工具。让我们来看看都有什么。

创建线程

在Java中有两种方法创建线程：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。 下面是如何创建子类Thread：

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

这段代码使用Kotlin的对象表达式来创建一个匿名类并覆写run方法，下面是如何给新创建的Thread实例传递一个Runnable。

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

这里Runnable是不可见的：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！ 以下是如何以Kotlin风格实例化和启动线程：

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可以快乐的使用。

同步方法和块

Kotlin中synchronized不是一个关键字，它被@Synchronized注解所代替。在Kotlin中同步方法的声明如下：

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

这个注解和Java中的synchronized是同样的效果。它会将JVM方法标记为同步。对于同步代码块你应该使用synchronized()方法，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()}")  }}

此代码的样子和行为非常类似于Java变体。

Volatile

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

@Volatile private var running = falsefun 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() and notifyAll()

Kotlin中的每个类都继承自Any，但Any类中没有声明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()}

它看起来很容易吗？ 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。 Stackoverflow上有一个非常好的的答案，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。

总结

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。 事实这在Kotlin和Java中的工作机制有些不同，但所有主要机制都支持。记住Kotlin的与Java的交互性非常好，因此当Koltlin中某些类缺失了，你完全可以依赖Java中对等的类。 玩的开心！