Kotlin Coroutines Flows

affaan-m/ECC/docs/zh-CN/skills/kotlin-coroutines-flows

作者 affaan-mef648e01899ba3e8dc6371642deaaf64b4477775無授權條款275K 個星標收錄於 2026年10月9日更新於 2026年10月9日儲存庫4 天前更新

Kotlin协程与Flow在Android和KMP中的模式——结构化并发、Flow操作符、StateFlow、错误处理和测试。

僅含說明Software DevelopmentLearning & Education
AI 產生的概覽

針對 Android 與 Kotlin 多平台的 Kotlin 協程與 Flow 模式參考指南。

功能
提供 Kotlin 協程的結構化並行模式，包括作用域階層、使用 coroutineScope 與 async 的平行分解，以及 supervisorScope 的用法。涵蓋 Flow 模式，例如冷流、用於 UI 狀態的 StateFlow、組合多個 Flow、debounce 與 retryWhen 等操作符，以及用於一次性事件的 SharedFlow。也涉及調度器、協作式取消與清理、使用 Turbine 和 TestDispatcher 進行測試，以及應避免的反模式。
適用情境
適用於使用協程撰寫非同步 Kotlin 程式碼、使用 Flow、StateFlow 或 SharedFlow 實作響應式資料、處理平行載入、防抖或重試等並行操作，或測試協程與 Flow 的情境。也適用於在 Android 或 Kotlin 多平台專案中管理協程作用域與取消。
執行需求
不隨附任何指令碼或工具，僅為說明性內容。範例涉及 Kotlin 協程、Flow、ViewModel 與 Compose API，測試部分提到 Turbine 和 TestDispatcher，但未說明安裝、憑證或網路存取需求。

Kotlin 协程与 Flow

适用于 Android 和 Kotlin 多平台项目的结构化并发模式、基于 Flow 的响应式流以及协程测试。

何时启用

  • 使用 Kotlin 协程编写异步代码
  • 使用 Flow、StateFlow 或 SharedFlow 实现响应式数据
  • 处理并发操作（并行加载、防抖、重试）
  • 测试协程和 Flow
  • 管理协程作用域与取消

结构化并发

作用域层级

Application  └── viewModelScope (ViewModel)        └── coroutineScope { } (结构化子作用域)              ├── async { } (并发任务)              └── async { } (并发任务)

始终使用结构化并发——绝不使用 GlobalScope：

kotlin
// BADGlobalScope.launch { fetchData() }
// GOOD — scoped to ViewModel lifecycleviewModelScope.launch { fetchData() }
// GOOD — scoped to composable lifecycleLaunchedEffect(key) { fetchData() }

并行分解

使用 coroutineScope + async 处理并行工作：

kotlin
suspend fun loadDashboard(): Dashboard = coroutineScope {    val items = async { itemRepository.getRecent() }    val stats = async { statsRepository.getToday() }    val profile = async { userRepository.getCurrent() }    Dashboard(        items = items.await(),        stats = stats.await(),        profile = profile.await()    )}

SupervisorScope

当子协程失败不应取消同级协程时，使用 supervisorScope：

kotlin
suspend fun syncAll() = supervisorScope {    launch { syncItems() }       // failure here won't cancel syncStats    launch { syncStats() }    launch { syncSettings() }}

Flow 模式

Cold Flow —— 一次性操作到流的转换

kotlin
fun observeItems(): Flow<List<Item>> = flow {    // Re-emits whenever the database changes    itemDao.observeAll()        .map { entities -> entities.map { it.toDomain() } }        .collect { emit(it) }}

用于 UI 状态的 StateFlow

kotlin
class DashboardViewModel(    observeProgress: ObserveUserProgressUseCase) : ViewModel() {    val progress: StateFlow<UserProgress> = observeProgress()        .stateIn(            scope = viewModelScope,            started = SharingStarted.WhileSubscribed(5_000),            initialValue = UserProgress.EMPTY        )}

WhileSubscribed(5_000) 会在最后一个订阅者离开后，保持上游活动 5 秒——可在配置更改时存活而无需重启。

组合多个 Flow

kotlin
val uiState: StateFlow<HomeState> = combine(    itemRepository.observeItems(),    settingsRepository.observeTheme(),    userRepository.observeProfile()) { items, theme, profile ->    HomeState(items = items, theme = theme, profile = profile)}.stateIn(viewModelScope, SharingStarted.WhileSubscribed(5_000), HomeState())

Flow 操作符

kotlin
// Debounce search inputsearchQuery    .debounce(300)    .distinctUntilChanged()    .flatMapLatest { query -> repository.search(query) }    .catch { emit(emptyList()) }    .collect { results -> _state.update { it.copy(results = results) } }
// Retry with exponential backofffun fetchWithRetry(): Flow<Data> = flow { emit(api.fetch()) }    .retryWhen { cause, attempt ->        if (cause is IOException && attempt < 3) {            delay(1000L * (1 shl attempt.toInt()))            true        } else {            false        }    }

用于一次性事件的 SharedFlow

kotlin
class ItemListViewModel : ViewModel() {    private val _effects = MutableSharedFlow<Effect>()    val effects: SharedFlow<Effect> = _effects.asSharedFlow()
    sealed interface Effect {        data class ShowSnackbar(val message: String) : Effect        data class NavigateTo(val route: String) : Effect    }
    private fun deleteItem(id: String) {        viewModelScope.launch {            repository.delete(id)            _effects.emit(Effect.ShowSnackbar("Item deleted"))        }    }}
// Collect in ComposableLaunchedEffect(Unit) {    viewModel.effects.collect { effect ->        when (effect) {            is Effect.ShowSnackbar -> snackbarHostState.showSnackbar(effect.message)            is Effect.NavigateTo -> navController.navigate(effect.route)        }    }}

调度器

kotlin
// CPU-intensive workwithContext(Dispatchers.Default) { parseJson(largePayload) }
// IO-bound workwithContext(Dispatchers.IO) { database.query() }
// Main thread (UI) — default in viewModelScopewithContext(Dispatchers.Main) { updateUi() }

在 KMP 中，使用 Dispatchers.Default 和 Dispatchers.Main（在所有平台上可用）。Dispatchers.IO 仅适用于 JVM/Android——在其他平台上使用 Dispatchers.Default 或通过依赖注入提供。

取消

协作式取消

长时间运行的循环必须检查取消状态：

kotlin
suspend fun processItems(items: List<Item>) = coroutineScope {    for (item in items) {        ensureActive()  // throws CancellationException if cancelled        process(item)    }}

使用 try/finally 进行清理

kotlin
viewModelScope.launch {    try {        _state.update { it.copy(isLoading = true) }        val data = repository.fetch()        _state.update { it.copy(data = data) }    } finally {        _state.update { it.copy(isLoading = false) }  // always runs, even on cancellation    }}

测试

使用 Turbine 测试 StateFlow

kotlin
@Testfun `search updates item list`() = runTest {    val fakeRepository = FakeItemRepository().apply { emit(testItems) }    val viewModel = ItemListViewModel(GetItemsUseCase(fakeRepository))
    viewModel.state.test {        assertEquals(ItemListState(), awaitItem())  // initial
        viewModel.onSearch("query")        val loading = awaitItem()        assertTrue(loading.isLoading)
        val loaded = awaitItem()        assertFalse(loaded.isLoading)        assertEquals(1, loaded.items.size)    }}

使用 TestDispatcher 测试

kotlin
@Testfun `parallel load completes correctly`() = runTest {    val viewModel = DashboardViewModel(        itemRepo = FakeItemRepo(),        statsRepo = FakeStatsRepo()    )
    viewModel.load()    advanceUntilIdle()
    val state = viewModel.state.value    assertNotNull(state.items)    assertNotNull(state.stats)}

模拟 Flow

kotlin
class FakeItemRepository : ItemRepository {    private val _items = MutableStateFlow<List<Item>>(emptyList())
    override fun observeItems(): Flow<List<Item>> = _items
    fun emit(items: List<Item>) { _items.value = items }
    override suspend fun getItemsByCategory(category: String): Result<List<Item>> {        return Result.success(_items.value.filter { it.category == category })    }}

应避免的反模式

  • 使用 GlobalScope——会导致协程泄漏，且无法结构化取消
  • 在没有作用域的情况下于 init {} 中收集 Flow——应使用 viewModelScope.launch
  • 将 MutableStateFlow 与可变集合一起使用——始终使用不可变副本：_state.update { it.copy(list = it.list + newItem) }
  • 捕获 CancellationException——应让其传播以实现正确的取消
  • 使用 flowOn(Dispatchers.Main) 进行收集——收集调度器是调用方的调度器
  • 在 @Composable 中创建 Flow 而不使用 remember——每次重组都会重新创建 Flow

参考

关于 Flow 在 UI 层的消费，请参阅技能：compose-multiplatform-patterns。 关于协程在各层中的适用位置，请参阅技能：android-clean-architecture。

來源與署名

來源：affaan-m/ECC位於docs/zh-CN/skills/kotlin-coroutines-flows提交ef648e0

授權條款： 無授權條款

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