Channel 第一堂課

為什麼需要 Channel#

到目前為止我們都是用 launch、async 建立 CoroutineScope 來啟動 coroutine。這些 builder 有一個共通點：必須等到任務完整結束之後，外部才拿得到結果。

但實務上常常會遇到另一種需求：

在一個 coroutine 中需要處理多項任務。
不希望全部任務跑完才一次回傳。
希望每完成一項，就把結果立刻送出去。

Kotlin Coroutine 提供 Channel（通道）來處理這類情境。Channel 就像兩個 CoroutineScope 之間架起的一條通道，資料可以從一端送進去，從另一端取出來。

第一個 Channel 範例#

下面這段程式建立一個 Channel<Int>，內部 coroutine 每隔 200 毫秒送出一個整數，外層則重複 10 次把資料取出。

class Day15 {
    val scope = CoroutineScope(Job())

    suspend fun firstChannel() {
        val channel = Channel<Int>()
        scope.launch {
            repeat(10) {
                delay(200)
                channel.send(it)
            }
        }
        repeat(10) {
            println(channel.receive())
        }
        println("Finish!")
    }
}

從這個例子可以歸納出幾個重點：

Channel 可以橫跨不同的 CoroutineScope（scope.launch 與外層）傳遞資料。
送資料用 send，取資料用 receive。
Channel 採取 FIFO（First in first out）的順序，先送進去的會先被取出。

send 與 receive 的暫停行為#

如果把 receive 多呼叫一次，例如 repeat(11)：

class Day15 {
    val scope = CoroutineScope(Job())

    suspend fun firstChannel() {
        val channel = Channel<Int>()
        scope.launch {
            repeat(10) {
                delay(200)
                channel.send(it)
            }
        }
        repeat(11) {
            println(channel.receive())
        }
        println("Finish!")
    }
}

執行結果是 coroutine 不會結束，第 11 次的 receive 會持續等待。原因是 receive 本身就是一個 suspend 函式：

public suspend fun receive(): E

receive 的行為#

當 channel 中還有資料時，receive 會直接取出；如果沒有，呼叫端的 coroutine 就會被暫停，直到 channel 又被塞入新的元素。

send 的行為#

send 同樣是 suspend 函式：

public suspend fun send(element: E)

不過在預設情況下，send 並不會主動暫停。原因是 Channel() 不帶任何參數時，建立出來的是沒有緩衝區（Buffer）的 Rendezvous Channel。

Rendezvous Channel 的行為是：當 send 與 receive 同時被呼叫時，資料才會交換。因為沒有 Buffer，所以也不需要把元素暫存起來，send 在這種情況下就不需要暫停。

小結#

Channel 是 coroutine 之間傳遞資料的通道，採用 FIFO。
預設 Channel() 的容量（Capacity）是 0，也就是沒有 Buffer。
此時 send 與 receive 必須成雙成對地配合：呼叫次數不一致時，多出來的那一方就會暫停。
接下來會介紹其他種類的 Channel，看看不同 capacity 設定會帶來什麼差異。

原文出處#

原書/iThome：https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10268686