Каналы — это способ передавать поток данных между корутинами. В этом докладе пойдет речь об опыте применения корутин и каналов в нашем новом проекте “Маруся”: - Почему мы решились использовать каналы, несмотря на экспериментальный статус, и были ли альтернативы? - Как использовали каналы мы, и как использовать правильно? - А также о том, как пришлось написать пару операторов из Rx, и чем их можно заменить?

1. Григорий Фёдоров
Android разработчик
Опыт использования
в боевом проекте
Каналы в корутинах
31 июля 2019
1

2. Котлин, корутины, каналы
Первый коммит с корутинами 11 ноября 2018
В разработке ещё один проект на корутинах
Маруся
2

3. fun main() {
GlobalScope. launch {
delay(1000L)
println("World!")
}
println("Hello,")
Thread.sleep(2000L)
}
Что такое корутины
3

4. • “О, клево! Наверное, будет очень классно!”
• “Залезаешь в новую технологию и просто собираешь камни лицом”
• “Баги в самих корутинах и непонятно, бага или фича”
• “Нереально сложно. Просто дико сложно. Не лежит рядом по
сравнению с эрикс-фигикс”
Впечатления команды
4

5. • “API корутин содержит сложности, но с ними меньше проблем, чем с
традиционными подходами к многопоточности”
• “Подход со structured concurrency упрощает жизнь, в частности Android-
разработчикам”
• “API охренительное очень мощное, поэтому сложное”
• “Нет колбэк хэла, просто, быстро. Гораздо удобнее, чем экзекьюторы”
Впечатления команды
5

6. • Круто, но есть подводные камни
• Обработка ошибок
• Скоупы
• Баги в самих корутинах
• В простые проекты заходит легко
Впечатления команды
6

7. Переходим
к каналам
7

8. • Последовательная обработка поступающих данных
• В разных потоках, несколькими потребителями
• Например:
○ аудио данные от микрофона
○ event loop
○ очередь команд
Какую проблему решаем
8

9. • Сервер управляет приложением
• Приложение реализует набор команд:
○ Проиграть звук
○ Показать текст, картинку и т.д.
○ Запустить запись звука
○ И другие
• Можно внедрять новые фичи на бэкенде
Очередь команд в Марусе
9

10. • RxJava
• LiveData
• Очереди
Альтернативы
10

11. Несмотря на экспериментальный статус
• Альтернативы не знают о корутинах
• Потоки != корутины
• Своё писать дорого
Почему каналы
11

12. val channel = Channel<Int>()
launch {
for (x in 1..5) channel.send(x * x)
}
repeat(5) { println(channel.receive()) }
println("Done!")
Что такое каналы
12

13. • Передача данных между корутинами
• Примитив синхронизации
• Потокобезопасная очередь
• Горячий источник данных
Что такое каналы
13

14. • Сommunicating sequential processes, CSP
• Избегаем разделяемой памяти
• Иммутабельные данные
Взаимодействующие
последовательные процессы
14

15. Как устроены каналы
• Несут затраты на синхронизацию
• Никита Коваль — Как устроены каналы в корутинах в Kotlin
https://www.youtube.com/watch?v=XHMXyYlQ8Eg
15

16. • Какой тип канала выбрать?
○ Channel
■ рандеву
■ буфер
■ связный список
■ conflated
○ Broadcast
○ ConflatedBroadcast
• Аналоги для subject из RxJava
Сложности
16

17. • Подписаться на канал и не закрыть его
Неправильное использование
val channel = Channel<String>(1)
GlobalScope.launch {
channel.consumeEach { println("Consumer: $it") }
println("Consumer finished")
}
GlobalScope.launch {
channel.send("Data")
// channel.close()
println("Producer finished")
}
17

18. • Открыть подписку и не потреблять данные
Неправильное использование
val broadcast = BroadcastChannel<String>(1)
GlobalScope.launch {
val receive : ReceiveChannel<String> = broadcast.openSubscription()
// receive.consumeEach { println("Consumer: $it") }
println("Consumer finished")
}
GlobalScope.launch {
delay(500)
broadcast.send( "Data1")
broadcast.send( "Data2")
broadcast.close()
println("Producer finished")
}
18

19. Неправильное использование
val broadcast = BroadcastChannel<Recorder.RecordData>( BUFFER_CAPACITY)
while (recorder.isInRecordingState()) {
val recordData = recorder.readNext()
broadcast.send(recordData)
// val success = broadcast.offer(recordData)
// if (!success) {
// // ...
// }
}
• Не учитывать возможное переполнение
19

20. Неправильное использование
• Использование там, где нет необходимости
private val channel = BroadcastChannel<ActivityResult>( 1)
override fun onActivityResult(requestCode: Int, resultCode: Int, data: Intent?)
{
super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data)
channel.offer(ActivityResult(requestCode, resultCode))
}
class FragmentViewModel( private val channel: BroadcastChannel<ActivityResult>)
: ViewModelScope() {
fun listenResult() {
launch {channel.consumeEach { /* process result */ } }
}
}
20

21. • Обработка “горячего” потока данных: микрофон, входящее сетевое
соединение и т.д.
• Сведение нескольких потоков данных в один
• Безопасная работа с состоянием
Правильное использование
21

22. • Были, но deprecated
• Были не все, приходилось писать самим
Операторы
22

23. DistinctUntilChanged
23

24. @UseExperimental(InternalCoroutinesApi::class)
fun <E> ReceiveChannel<E>.distinctUntilChanged(
context: CoroutineContext = Dispatchers.Unconfined
) = GlobalScope.produce(context = context, onCompletion = consumes()) {
var last: E? = null
var isFirstEmmit = true
for (next in this@distinctUntilChanged) {
if (isFirstEmmit || last != next) {
isFirstEmmit = false
last = next
send(next)
}
}
}
DistinctUntilChanged
24

25. DistinctUntilChanged
channel.openSubscription()
.distinctUntilChanged()
.consumeEach { println("consume $it")}
consume one
consume two
consume one
val channel = BroadcastChannel<String>(1)
launch { with(channel) {
repeat(3) { send("one") }
repeat(2) { send("two") }
repeat(5) { send("one") }
} }
25

26. CombineLatest
26

27. • Модель акторов
• Актор:
○ корутина
○ состояние
○ “почтовый ящик”
Actor
27

28. Actor
val c = actor {
// initialize actor's state
for (msg in channel) {
// process message here
}
}
// send messages to the actor
c.send(...)
...
// stop the actor when it is no longer needed
c.close()
28

29. CombineLatest
fun <F, S, R> ReceiveChannel< F>.combineLatest(
other: ReceiveChannel< S>, context: CoroutineContext = Dispatchers. Unconfined,
transform: (a: F, b: S) -> R): ReceiveChannel< R> {
class StatePart(val argNum: Int, val arg1: F?, val arg2: S?)
return GlobalScope. produce(context, onCompletion = consumesAll(this, other)) {
val actor = actor<StatePart> {
var first: F? = null; var second: S? = null
var isFirstSet = false; var isSecondSet = false
for (next in this) {
if (next.argNum == 1) { isFirstSet = true; first = next. arg1 }
else { isSecondSet = true; second = next. arg2 }
if (isFirstSet && isSecondSet) {
@Suppress("UNCHECKED_CAST")
send(transform(first as F, second as S))
}
}
}
launch { this@combineLatest .consumeEach { value -> actor.send(StatePart( 1, value, null)) } }
launch { other.consumeEach { value -> actor.send(StatePart( 2, null, value)) } }
}
} 29

30. 30

31. val intCh = BroadcastChannel<Int>(1); val strCh = BroadcastChannel<String>(1)
launch {
intCh.send(1)
intCh.send(2)
strCh.send("A")
intCh.send(3)
strCh.send("B")
intCh.send(4)
strCh.send("C")
strCh.send("D")
intCh.send(5)
}
intCh.openSubscription()
.combineLatest(strCh.openSubscription(),
transform = { a, b -> "$a$b" })
.consumeEach { println("consume $it") }
consume 2A
consume 3A
consume 3B
consume 4B
consume 4C
consume 4D
consume 5D
31

32. • Холодные потоки
• Без синхронизации
• Операторы
• Альтернатива Rx
Flow
32

33. DistinctUntilChanged — Flow
channel.openSubscription()
.distinctUntilChanged()
.consumeEach { println("consume $it")}
consume one
consume two
consume one
val channel = BroadcastChannel<String>(1)
launch { with(channel) {
repeat(3) { send("one") }
repeat(2) { send("two") }
repeat(5) { send("one") }
} }
channel.asFlow()
.distinctUntilChanged()
.collect { println("collect $it")}
collect one
collect two
collect one
33

34. val intCh = BroadcastChannel<Int>(1); val strCh = BroadcastChannel<String>(1)
launch {
intCh.send(1)
intCh.send(2)
strCh.send("A")
intCh.send(3)
strCh.send("B")
intCh.send(4)
strCh.send("C")
strCh.send("D")
intCh.send(5)
}
intCh.openSubscription()
.combineLatest(strCh.openSubscription(),
transform = { a, b -> "$a$b" })
.consumeEach { println("consume $it") }
consume 2A
consume 3A
consume 3B
consume 4B
consume 4C
consume 4D
consume 5D
intCh.asFlow()
.combineLatest(strCh.asFlow(), { a, b ->
"$a$b" })
.collect { println("collect $it") }
collect 1A
collect 2A
collect 3A
collect 3B
collect 4B
collect 4C
collect 4D
collect 5D 34

35. • Блог Романа Елизарова medium.com/@elizarov
• kotlinlang.org
• github.com/Kotlin/kotlinx.coroutines
Что читать
35

36. • Корутины:
○ Лаконичный код без коллбэк хелла
○ Мощный механизм областей видимости
○ Сложность, неочевидные моменты, другая парадигма
• Каналы:
○ Область применения ограничена — горячий источник
○ Примитив синхронизации
○ Также есть сложности и неочевидные моменты
○ Экспериментальны?
○ Следить за Flow
Резюме
36

37. • Кирилл Филимонов
• Александр Шаталов
• Владимир Ширяев
• Александр Королёв
• Виктор Филлипов
• Рустам Ситдиков
Благодарности
37

38. Григорий
Фёдоров
Android разработчик
t.me/grigoryfedorov
g.fedorov@corp.mail.ru
38

39. 39