Kotlin Flow 的原理与设计哲学

一、基本用法

Flow：流，有上游和下游，上游发射数据、下游接收数据

上游：Flow

下游：FlowCollector

设计的巧妙之处：Flow 有collect（收集）的能力，FlowCollector 有 emit（发射）的能力

Flow的collect 函数其实在发射数据，FlowCollector的 emit 函数其实是在接收数据，使用时省略了emit函数声明。

二、“冷”数据流背后的原理

冷数据流的含义：无收集者时不发射数据。无下游时上游不发数据。

冷数据流的另一特征：懒

执行顺序如注释所示：一次 emit 对应一次 collect。

只有当数据被需要时，才会被触发发射数据操作。便于开发者写出高效代码

Flow在源码中的体现：

1、执行Flow 的 collect 函数：

2、执行SafeFlow 的collectSafely 函数：

3、执行 SafeCollector的 block 表达式。该 block 表达式即为开发者定义的 flow 函数的参数：

4、执行 Flow 的 collect 函数：

5、执行 FlowCollector 的 emit 函数，通知上游发数据：

6、启动协程，执行私有函数 emit ：

7、执行 emitFun 函数并返回：

8、代码调用到开发者定义的 FlowCollector的emit 函数，接收数据：

Flow 的 collect 函数和FlowCollector 的 emit 函数都是提供给对方调用的。

总结1：“冷”数据流

Flow的架构模型

三、Flow中间操作符用法

中间操作符：filter、map、take

在一次 emit 中，中间操作符的执行过程与代码一一对应：

四、Flow的携程作用域细节

可以在协程作用域外创建 Flow，在协程内收集时执行：

创建 flow 的函数不是一个挂起函数。在创建数据和中间操作的过程中无需协程作用域，在下游收集处需要协程作用域：

总结2：最小化协程依赖

五、源码背后的数据流串联思想

Flow 操作符源码：

以 filter 为例，内部函数调用的返回值始终是 Flow。执行顺序如注释所示：

map操作符，在emit前进行一次转换：

总结3：数据流串联。

通过一层一层的包装，实现串联的模型。

从下到上一层一层触发，从上到下一层一层转换：

总结

Flow的设计哲学

1. “冷”数据流：冷、懒
2. 最小化协程依赖：结构化并发、上下文保护
3. 结构化并发：父子协程、生命周期联动
4. 上下文联动：每次emit 时的上下文不可变更
5. 数据流串联

问答互动

1、SharedFlow 和 StateFlow的应用场景？

StateFlow 用来替代 LiveData，可以使用 flow 的操作符，ui 层无需处理；SharedFlow 用在多个接收者场景

2、 为什么说 Flow 天然支持背压？

上一个 emit 函数没有执行完时，下一个 emit 函数无法执行

3、阅读Flow源码的推荐顺序？

1、首先要熟悉 kotlin 的高阶函数

2、然后要熟悉协程的基础概念

3、再去看 flow 的源码，了解实现原理