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name: kotlin-coroutines-expert description: "Kotlin 协程和 Flow 的专家模式，涵盖结构化并发、错误处理和测试。" risk: safe source: community date_added: "2026-02-27"

Kotlin 协程专家

概述

掌握 Kotlin 协程异步编程的指南。涵盖结构化并发、Flow 转换、异常处理和测试策略等高级主题。

何时使用此技能

• 在 Kotlin 中实现异步操作时使用
• 使用 Flow 设计响应式数据流时使用
• 调试协程取消或异常时使用
• 为挂起函数或 Flow 编写单元测试时使用

分步指南

1. 结构化并发

始终在定义的 CoroutineScope 内启动协程。使用 coroutineScope 或 supervisorScope 来分组并发任务。

suspend fun loadDashboardData(): DashboardData = coroutineScope {
    val userDeferred = async { userRepo.getUser() }
    val settingsDeferred = async { settingsRepo.getSettings() }
    
    DashboardData(
        user = userDeferred.await(),
        settings = settingsDeferred.await()
    )
}

2. 异常处理

对顶层作用域使用 CoroutineExceptionHandler，但在挂起函数内使用 try-catch 进行细粒度控制。

val handler = CoroutineExceptionHandler { _, exception ->
    println("Caught $exception")
}

viewModelScope.launch(handler) {
    try {
        riskyOperation()
    } catch (e: IOException) {
        // 专门处理网络错误
    }
}

3. 使用 Flow 的响应式流

对需要保留的状态使用 StateFlow，对事件使用 SharedFlow。

// 冷流（惰性）
val searchResults: Flow<List<Item>> = searchQuery
    .debounce(300)
    .flatMapLatest { query -> searchRepo.search(query) }
    .flowOn(Dispatchers.IO)

// 热流（状态）
val uiState: StateFlow<UiState> = _uiState.asStateFlow()

示例

示例 1：带错误处理的并行执行

suspend fun fetchDataWithErrorHandling() = supervisorScope {
    val task1 = async { 
        try { api.fetchA() } catch (e: Exception) { null } 
    }
    val task2 = async { api.fetchB() }
    
    // 由于使用 supervisorScope，如果 task2 失败，task1 不会被取消
    val result1 = task1.await()
    val result2 = task2.await() // 可能抛出异常
}

最佳实践

• ✅ 应该： 对阻塞 I/O 操作使用 Dispatchers.IO。
• ✅ 应该： 在不再需要时取消作用域（如 ViewModel.onCleared）。
• ✅ 应该： 使用 TestScope 和 runTest 进行协程单元测试。
• ❌ 不要： 使用 GlobalScope。它破坏结构化并发并可能导致泄漏。
• ❌ 不要： 捕获 CancellationException，除非你重新抛出它。

故障排除

问题： 协程测试挂起或不可预测地失败。 解决方案： 确保使用 runTest 并将 TestDispatcher 注入到类中，以便控制虚拟时间。

限制

• 仅在任务明确匹配上述描述的范围时使用此技能。
• 不要将输出视为环境特定验证、测试或专家审查的替代品。
• 如果缺少必需的输入、权限、安全边界或成功标准，请停下来寻求澄清。