史上最详 Android 版 kotlin 协程入门进阶实战 (三)，4 面字节跳动拿到 Offer
withContinuationContext(continuation, delegate.countOrElement) {
val context = continuation.context
val state = takeState()
val exception = getExceptionalResult(state)
val job = if (exception == null && resumeMode.isCancellableMode) context[Job] else null
if (job != null && !job.isActive) {
val cause = job.getCancellationException()
cancelCompletedResult(state, cause)
continuation.resumeWithStackTrace(cause)
} else {
if (exception != null) {
continuation.resumeWithException(exception)
} else {
continuation.resume(getSuccessfulResult(state))
}
}
}
} catch (e: Throwable) {
fatalException = e
} finally {
val result = runCatching { taskContext.afterTask() }
handleFatalException(fatalException, result.exceptionOrNull())
}
}
}
接着我们继续看DispatchedTask的run方法，前面怎么获取exception 的我们先不管，直接看当exception 不为空时，通过continuation的resumeWithException返回了异常。我们在上面提到过continuation，在挂起函数的挂起以后，会通过Continuation调用resumeWith函数恢复协程的执行，同时返回Result<T>类型的成功或者失败。实际上resumeWithException调用的是resumeWith,只是它是个扩展函数，只是它只能返回Result.failure。同时异常就这么被Continuation无情抛出。
public inline fun <T> Continuation<T>.resumeWithException(exception: Throwable): Unit =
resumeWith(Result.failure(exception))
诶，不对啊，我们在这里还没有执行invokeSuspend啊，你是不是说错了。
是滴，这里只是一种可能，我们现在回到调用continuation的地方，这里的continuation在前面通过DispatchedContinuation得到的，而实际上DispatchedContinuation是个BaseContinuationImpl对象（这里不扩展它是怎么来的，不然又得从头去找它的来源）。
val delegate = delegate as DispatchedContinuation<T>
val continuation = delegate.continuation
internal abstract class BaseContinuationImpl(
public val completion: Continuation<Any?>?
) : Continuation<Any?>, CoroutineStackFrame, Serializable {
public final override fun resumeWith(result: Result<Any?>) {
var current = this
var param = result
while (true) {
probeCoroutineResumed(current)
with(current) {
val completion = completion!! // fail fast when trying to resume continuation
val outcome: Result<Any?> =
try {
val outcome = invokeSuspend(param)
if (outcome === COROUTINE_SUSPENDED) return
Result.success(outcome)
} catch (exception: Throwable) {
Result.failure(exception)
}
releaseIntercepted() // this state machine instance is terminating
if (completion is BaseContinuationImpl) {
current = completion
param = outcome
} else {
completion.resumeWith(outcome)
return
}
}
}
}
}
可以看到最终这里面invokeSuspend才是真正调用我们协程的地方。最后也是通过Continuation调用resumeWith函数恢复协程的执行，同时返回Result<T>类型的结果。和我们上面说的是一样的，只是他们是在不同阶段。
那、那、那、那下面那个finally它又是有啥用，我们都通过resumeWithException把异常抛出去了，为啥下面又还有个handleFatalException,这货又是干啥用的？？？
handleFatalException主要是用来处理kotlinx.coroutines库的异常，我们这里大致的了解下就行了。主要分为两种：
kotlinx.coroutines库或编译器有错误，导致的内部错误问题。ThreadContextElement也就是协程上下文错误,这是因为我们提供了不正确的ThreadContextElement实现,导致协程处于不一致状态。
public interface ThreadContextElement<S> : CoroutineContext.Element {
public fun updateThreadContext(context: CoroutineContext): S
public fun restoreThreadContext(context: CoroutineContext, oldState: S)
}
我们看到handleFatalException实际是调用了handleCoroutineException方法。handleCoroutineException是kotlinx.coroutines库中的顶级函数
public fun handleFatalException(exception: Throwable?, finallyException: Throwable?) {
//省略....
handleCoroutineException(this.delegate.context, reason)
}
public fun handleCoroutineException(context: CoroutineContext, exception: Throwable) {
try {
context[CoroutineExceptionHandler]?.let {
it.handleException(context, exception)
return
}
} catch (t: Throwable) {
handleCoroutineExceptionImpl(context, handlerException(exception, t))
return
}
handleCoroutineExceptionImpl(context, exception)
}
我们看到handleCoroutineException会先从协程上下文拿CoroutineExceptionHandler，如果我们没有定义的CoroutineExceptionHandler话，它将会调用handleCoroutineExceptionImpl抛出一个uncaughtExceptionHandler导致我们程序崩溃退出。
internal actual fun handleCoroutineExceptionImpl(context: CoroutineContext, exception: Throwable) {
for (handler in handlers) {
try {
handler.handleException(context, exception)
} catch (t: Throwable) {
val currentThread = Thread.currentThread()
currentThread.uncaughtExceptionHandler.uncaughtException(currentThread, handlerException(exception, t))
}
}
val currentThread = Thread.currentThread()
currentThread.uncaughtExceptionHandler.uncaughtException(currentThread, exception)
}
不知道各位是否理解了上面的流程，笔者最开始的时候也是被这里来来回回的。绕着晕乎乎的。如果没看懂的话，可以休息一下，揉揉眼睛，倒杯热水，再回过头捋一捋。
好滴，到此处为止。我们已经大概的了解 kotlin 协程中异常是如何抛出的,下面我们就不再不过多延伸。下面我们来说说异常的处理。
[](
)协程的异常处理
kotlin 协程异常处理我们要分成两部分来看，通过上面的分解我们知道一种异常是通过resumeWithException抛出的，还有一种异常是直接通过CoroutineExceptionHandler抛出，那么我们现在就开始讲讲如何处理异常。
第一种：当然就是我们最常用的try..catch大法啦，只要有异常崩溃我就先try..catch下，先不管流程对不对，我先保住我的程序不能崩溃。
private fun testException(){
GlobalScope.launch{
launch(start = CoroutineStart.UNDISPATCHED) {
Log.d("${Thread.currentThread().name}", " 我要开始抛异常了")
try {
throw NullPointerException("异常测试")
} catch (e: Exception) {
e.printStackTrace()
}
}
Log.d("${Thread.currentThread().name}", "end")
}
}
D/DefaultDispatcher-worker-1: 我要开始抛异常了
W/System.err: java.lang.NullPointerException: 异常测试
W/System.err: at com.carman.kotlin.coroutine.MainActivity1$1.invokeSuspend(MainActivity.kt:252)
W/System.err: at com.carman.kotlin.coroutine.MainActivity1$1.invoke(Unknown
//省略...
D/DefaultDispatcher-worker-1: end
诶嘿，这个时候我们程序没有崩溃，只是输出了警告日志而已。那如果遇到try..catch搞不定的怎么办，或者遗漏了需要try..catch的位置怎么办。比如：
private fun testException(){
var a:MutableList<Int> = mutableListOf(1,2,3)
GlobalScope.launch{
launch {
Log.d("${Thread.currentThread().name}","我要开始抛异常了" )
try {
launch{
Log.d("{a[1]}")
}
a.clear()
} catch (e: Exception) {
e.printStackTrace()
}
}
Log.d("${Thread.currentThread().name}", "end")
}
}
D/DefaultDispatcher-worker-1: end
D/DefaultDispatcher-worker-2: 我要开始抛异常了
E/AndroidRuntime: FATAL EXCEPTION: DefaultDispatcher-worker-2
Process: com.carman.kotlin.coroutine, PID: 5394
java.lang.IndexOutOfBoundsException: Index: 1, Size: 0
at java.util.ArrayList.get(ArrayList.java:437)
at com.carman.kotlin.coroutine.MainActivity11.invokeSuspend(MainActivity.kt:252)
at kotlin.coroutines.jvm.internal.BaseContinuationImpl.resumeWith(ContinuationImpl.kt:33)
at kotlinx.coroutines.DispatchedTask.run(DispatchedTask.kt:106)
at kotlinx.coroutines.scheduling.CoroutineScheduler.runSafely(CoroutineScheduler.kt:571)
at kotlinx.coroutines.scheduling.CoroutineScheduler$Worker.executeTask(CoroutineScheduler.kt:750)
at kotlinx.coroutines.scheduling.CoroutineScheduler$Worker.runWorker(CoroutineScheduler.kt:678)
at kotlinx.coroutines.scheduling.CoroutineScheduler$Worker.run(CoroutineScheduler.kt:665)
当你以为使用try..catch就能捕获的时候，然而实际并没有。这是因为我们的try..catch使用方式不对，我们必须在使用a[1]时候再用try..catch捕获才行。那就有人会想那我每次都记得使用try..catch就好了。
是，当然没问题。但是你能保证你每次都能记住吗，你的同一战壕里的战友会记住吗。而且当你的逻辑比较复杂的时候，你使用那么多try..catch你代码阅读性是不是降低了很多后，你还能记住哪里有可能会出现异常吗。
这个时候就需要使用协程上下文中的CoroutineExceptionHandler。我们在上一篇文章讲解协程上下文的时候提到过，它是协程上下文中的一个Element，是用来捕获协程中未处理的异常。
public interface CoroutineExceptionHandler : CoroutineContext.Element {
public companion object Key : CoroutineContext.Key<CoroutineExceptionHandler>
public fun handleException(context: CoroutineContext, exception: Throwable)
}
我们稍作修改：
private fun testException(){
val exceptionHandler = CoroutineExceptionHandler { coroutineContext, throwable ->
Log.d("exceptionHandler", "throwable")
}
GlobalScope.launch(CoroutineName("异常处理") + exceptionHandler){
val job = launch{
Log.d("${Thread.currentThread().name}","我要开始抛异常了" )
throw NullPointerException("异常测试")
}
Log.d("${Thread.currentThread().name}", "end")
}
}
D/DefaultDispatcher-worker-1: 我要开始抛异常了
D/exceptionHandler: CoroutineName(异常处理) ：java.lang.NullPointerException: 异常测试
D/DefaultDispatcher-worker-2: end
这个时候即使我们没有使用try..catch去捕获异常，但是异常还是被我们捕获处理了。是不是感觉异常处理也没有那么难。那如果按照上面的写，我们是不是得在每次启动协程的时候，也需要跟try..catch一样都需要加上一个CoroutineExceptionHandler呢？ 这个时候我们就看出来，各位是否真的有吸收前面讲解的知识：
第一种：我们上面讲解的
协程作用域部分你已经消化吸收，那么恭喜你接下来的你可以大概的过一遍或者选择跳过了。因为接下来的部分和协程作用域中说到的内容大体一致。第二种：除第一种的，都是第二种。那你接下来你就得认证仔细的看了。
我们之前在讲到协同作用域和主从(监督)作用域的时候提到过，异常传递的问题。我们先来看看协同作用域:
协同作用域如果子协程抛出未捕获的异常时，会将异常传递给父协程处理，如果父协程被取消，则所有子协程同时也会被取消。
容我盗个官方图
默认情况下，当协程因出现异常失败时，它会将异常传播到它的父级，父级会取消其余的子协程，同时取消自身的执行。最后将异常在传播给它的父级。当异常到达当前层次结构的根，在当前协程作用域启动的所有协程都将被取消。
我们在前一个案例的基础上稍作做一下修改，只在父协程上添加CoroutineExceptionHandler，照例上代码：
private fun testException(){
val exceptionHandler = CoroutineExceptionHandler { coroutineContext, throwable ->
Log.d("exceptionHandler", "throwable")
}
GlobalScope.launch(CoroutineName("父协程") + exceptionHandler){
val job = launch(CoroutineName("子协程")) {
Log.d("${Thread.currentThread().name}","我要开始抛异常了" )
for (index in 0..10){
launch(CoroutineName("孙子协程 $index")) {
Log.d("{coroutineContext[CoroutineName]}" )
}
}
throw NullPointerException("空指针异常")
}
for (index in 0..10){
launch(CoroutineName("子协程 $index")) {
Log.d("{coroutineContext[CoroutineName]}" )
}
}
try {
job.join()
} catch (e: Exception) {
e.printStackTrace()
}
Log.d("${Thread.currentThread().name}", "end")
}
}
D/DefaultDispatche
r-worker-3: 我要开始抛异常了
W/System.err: kotlinx.coroutines.JobCancellationException: StandaloneCoroutine is cancelling; job=StandaloneCoroutine{Cancelling}@f6b7807
W/System.err: Caused by: java.lang.NullPointerException: 空指针异常
W/System.err: at com.carman.kotlin.coroutine.MainActivity11.invokeSuspend(MainActivity.kt:26//省略...
D/DefaultDispatcher-worker-6: end
D/exceptionHandler: CoroutineName(父协程) 处理异常 ：java.lang.NullPointerException: 空指针异常
我们看到子协程job的异常被父协程处理了，无论我下面开启多少个子协程产生异常，最终都是被父协程处理。但是有个问题是：因为异常会导致父协程被取消执行，同时导致后续的所有子协程都没有执行完成(可能偶尔有个别会执行完)。那可能就会是有人问了，这种做法的意义和应用场景是什么呢？
如果有一个页面，它最终展示的数据，是通过请求多个服务器接口的数据拼接而成的，而其中某一个接口出问题都将不进行数据展示，而是提示加载失败。那么你就可以使用上面的方案去做，都不用管它们是谁报的错，反正都是统一处理，一劳永逸。类似这样的例子我们在开发中应该经常遇到。
但是另外一个问题就来了。例如我们 APP 的首页，首页上展示的数据五花八门。如：广告，弹窗，未读状态，列表数据等等都在首页存在，但是他们相互之间互不干扰又不关联，即使其中某一个失败了也不影响其他数据展示。那通过上面的方案，我们就没办法处理。
这个时候我们就可以通过主从(监督)作用域的方式去实现，与协同作用域一致，区别在于该作用域下的协程取消操作的单向传播性，子协程的异常不会导致其它子协程取消。我再盗个官方图：
我们在讲解主从(监督)作用域的时候提到过，要实现主从(监督)作用域需要使用supervisorScope或者SupervisorJob。这里我们需要补充一下，我们在使用supervisorScope其实用的就是SupervisorJob。 这也是为什么使用supervisorScope与使用SupervisorJob协程处理是一样的效果。
/**
省略...
but overrides context's [Job] with [SupervisorJob].
省略...
*/
public suspend fun <R> supervisorScope(block: suspend CoroutineScope.() -> R): R {
//省略...
}
这段是摘自官方文档的，其他的我把它们省略了，只留了一句：“SupervisorJob会覆盖上下文中的Job”。这也就说明我们在使用supervisorScope的就是使用的SupervisorJob。我们先用supervisorScope实现以下我们上面提到的案例：
private fun testException(){
val exceptionHandler = CoroutineExceptionHandler { coroutineContext, throwable ->
Log.d("exceptionHandler", "throwable")
}
GlobalScope.launch(exceptionHandler) {
supervisorScope {
launch(CoroutineName("异常子协程")) {
Log.d("${Thread.currentThread().name}", "我要开始抛异常了")
throw NullPointerException("空指针异常")
}
for (index in 0..10) {
launch(CoroutineName("子协程 $index")) {
Log.d("index")
if (index %3 == 0){
throw NullPointerException("子协程 ${index}空指针异常")
}
}
}
}
}
}
D/DefaultDispatcher-worker-1: 我要开始抛异常了
D/exceptionHandler: CoroutineName(异常子协程) 处理异常 ：java.lang.NullPointerException: 空指针异常
D/DefaultDispatcher-worker-1 正常执行: 1
D/DefaultDispatcher-worker-1 正常执行: 2
D/DefaultDispatcher-worker-3 正常执行: 0
D/DefaultDispatcher-worker-1 正常执行: 3
D/exceptionHandler: CoroutineName(子协程 0) 处理异常 ：java.lang.NullPointerException: 子协程 0 空指针异常
D/exceptionHandler: CoroutineName(子协程 3) 处理异常 ：java.lang.NullPointerException: 子协程 3 空指针异常
D/DefaultDispatcher-worker-4 正常执行: 4
D/DefaultDispatcher-worker-4 正常执行: 5
D/DefaultDispatcher-worker-5 正常执行: 7
D/DefaultDispatcher-worker-3 正常执行: 6
D/DefaultDispatcher-worker-5 正常执行: 8
D/DefaultDispatcher-worker-5 正常执行: 9
D/exceptionHandler: CoroutineName(子协程 9) 处理异常 ：java.lang.NullPointerException: 子协程 9 空指针异常
D/exceptionHandler: CoroutineName(子协程 6) 处理异常 ：java.lang.NullPointerException: 子协程 6 空指针异常
D/DefaultDispatcher-worker-2 正常执行: 10
可以看到即使当中有多个协程都出现问题，我们还是能够让所有的子协程执行完成。这个时候我们用这样方案是不是就可以解决，我们首页多种数据互不干扰的刷新问题了，同也能够在出现异常的时候统一处理。
那我们在用SupervisorJob实现一遍，看看是不是和supervisorScope一样的，代码奉上：
private fun testException(){
val exceptionHandler = CoroutineExceptionHandler { coroutineContext, throwable ->
Log.d("exceptionHandler", "throwable")
}
val supervisorScope = CoroutineScope(SupervisorJob() + exceptionHandler)
with(supervisorScope) {
launch(CoroutineName("异常子协程")) {
Log.d("${Thread.currentThread().name}", "我要开始抛异常了")
throw NullPointerException("空指针异常")
}
for (index in 0..10) {
launch(CoroutineName("子协程 $index")) {
Log.d("index")
if (index % 3 == 0) {
throw NullPointerException("子协程 ${index}空指针异常")
}
}
}
}
可以看到我们通过CoroutineScope创建一个SupervisorJob的supervisorScope，然后再通过with(supervisorScope)是不是就变得跟直接使用supervisorScope一样了。
D/DefaultDispatcher-worker-1: 我要开始抛异常了
D/DefaultDispatcher-worker-2 正常执行: 0
D/exceptionHandler: CoroutineName(子协程 0) 处理异常 ：java.lang.NullPointerException: 子协程 0 空指针异常
D/exceptionHandler: CoroutineName(异常子协程) 处理异常 ：java.lang.NullPointerException: 空指针异常
D/DefaultDispatcher-worker-2 正常执行: 1
D/DefaultDispatcher-worker-2 正常执行: 2
D/DefaultDispatcher-worker-4 正常执行: 3
D/exceptionHandler: CoroutineName(子协程 3) 处理异常 ：java.lang.NullPointerException: 子协程 3 空指针异常
D/DefaultDispatcher-worker-1 正常执行: 4
D/DefaultDispatcher-worker-4 正常执行: 5
D/DefaultDispatcher-worker-4 正常执行: 6
D/exceptionHandler: CoroutineName(子协程 6) 处理异常 ：java.lang.NullPointerException: 子协程 6 空指针异常
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