Coroutines 的第一件事｜Scope, Job 與Context（1/4）

這是官方在 Android Developers blog 上發表關於 Coroutines 系列文，將深入解釋 Coroutines 關於 cancellation 與 exceptions 的處理 —— 適時的 取消任務 可以避免因為做太多需求外的工作而浪費記憶體或資源，而合適的 例外處理 則可以改善使用者體驗。

在接下來的系列文開始以前 ，本篇將會釐清幾個 coroutine 的重要概念，包含：CoroutineScope、Job 以及 CoroutineContext。

CoroutineScope

CoroutineScope 用以管理範圍內的 coroutine 行為，包括在該 scope 中呼叫 launch 或 async 所執行的 coroutine 任務。 scope 內現行的 coroutine 可以使用 scope.cancel() 來取消。

使用 CoroutineScope 的好處在於可以在特定 layer 內管理 coroutine 的生命週期，而 Android 也有官方的 KTX Library ，提供合適的 CoroutineScope給特定情況使用 ，例如 viewModelScope 和 lifecycleScope。

若你需要自行創建 CoroutineScope ，需要建構子 CoroutineContext ：

待會會再詳細介紹 CoroutineContext 的使用方式

Job

可以使用 Job 來管理 coroutine 的運行。任一透過 launch 或 async 創建的 coroutine 都會返回 Job instance ，用以識別單一 coroutine 並管理其生命週期。也可以選擇將 Job 傳入 CoroutineScope 來處理它的生命週期。

CoroutineContext

CoroutineContext 包含了定義 coroutine 行為的一系列元件。

• Job - 管理 coroutine 的生命週期
• CoroutineDispatcher - 將任務分派給適合的 thread
• CoroutineName - 為 coroutine 命名（適合 debug 用途）
• CoroutineExceptionHandler - 處理過程中漏接的 exception，會在此系列文的第三篇提及

新建立的 coroutine 會有什麼樣的 CoroutineContext 呢？

我們知道新的 coroutine 會有新的 job instance，剩下的部分則會繼承自其 parent 的 CoroutineContext 。Coroutines 是有階層關係的，其 parent 可以是 CoroutineScope 或是另外一個 coroutine，端看新的 coroutine 是在什麼狀況下建立。

下面這段程式碼是示範如何在 coroutine 內創建更多的 coroutine 任務。

無論有多少 coroutines 階層，階層的根節點通常會是一個 CoroutineScope。

Job Lifecycle

Job 有 New、Active、Completing、Completed 、Cancelling 以及 Cancelled 六個階段，但我們並不會直接使用這些階段，只會透過 isActive、isCancelled 以及 isCompleted 來得知 job 的狀態。

如果 coroutine 正處於 Active 階段，coroutine 執行錯誤或是呼叫 job.cancel() 都會將 job 移至 Cancelling 階段（isActive = false, isCancelled = true）。一旦所有子任務都完成後便會進入 Cancelled 狀態（isCompleted = true）。

關於 parent CoroutineContext …

因為有任務階層的關係，任一 coroutine 都會有一個 parent ，這個 parent 可以是 CoroutineScope 或是另一個 coroutine。但是 coroutine 最後的 parent CoroutineContext ，有可能會不同於其 parent 的 CoroutineContext。聽起來有點難懂，可以先看下面這個計算方式：

Parent context = Defaults + inherited CoroutineContext + arguments

• 有些元件會有預設值，例如 CoroutineDispatcher 預設為 Dispatcher.Default ，CoroutineName 預設為 coroutine 。
• Child coroutine 的 CoroutineContext 會繼承自 parent 的 CoroutineContext。
• 帶入 coroutine builder 的參數對於 child CoroutineContext 的影響會優先於上述預設行為。

📔 Note
CoroutineContext 可以使用 + 來結合。因為 CoroutineContext 是一系列元件的總和，結合後的 CoroutineContext 會是右邊的被左邊複寫，例如：

(Dispatchers.Main, “name”) + Dispatchers.IO = (Dispatchers.IO, “name”)

在 CoroutineScope 內執行的 coroutine 都至少會有以上四種要素，灰色部分是因為這邊宣告的 scope 未指定 CoroutineName ，使用了預設值。

現在我們知道新建立 coroutine 的 parent CoroutineContext 是什麼了，那麼實際上 coroutine 的 CoroutineContext 會是：

New coroutine context = parent CoroutineContext + Job()

假如我們在上圖這個 CoroutineScope 之中再建立新的 coroutine：

val job = scope.launch(Dispatchers.IO) {
	// new coroutine
}

階層關係就會變成下圖這樣：

• Parent context 與 Coroutine context 的 Job 並不相同，因為每個 coroutine 都會個別返回一個新的 Job instance。
• 最後的 parent CoroutineContext 會改為 Dispatcher.IO 而非前一張圖的 Dispatcher.Main，是因為從 coroutine builder 帶入的參數會複寫原本的設定。
• 此外，這邊也會產生兩個不同的 Job instance。

此系列文的 Part 3 將會介紹 CoroutineScope 中， Job 的另一種實作方法：SupervisorJob。SupervisorJob 可以特別針對 CoroutineScope 內的 exception 進行例外處理。因此 scope 內產生新的 coroutine 任務可以使用 SupervisorJob 作為 parent job，但要是 parent 是另一個 coroutine 的情況，parent job 就只會是 Job 了。

現在你已具備 coroutines 的基礎知識，可以透過接下來的系列文瞭解如何處理 coroutines cancellation（Part. 2） 與 exceptions （Part. 3），以及一些實務運用上的建議（Part. 4）。