面试题：Kotlin协程性能调优要点

Question

在使用Kotlin协程进行异步编程时，假设你遇到了性能瓶颈，从协程的启动方式、调度器选择、资源管理等方面考虑，你会如何进行性能调优？请详细阐述你的思路和方法。

Answer 1

协程启动方式优化

1. 精确选择启动模式：
   • launch：用于启动一个新的协程并立即开始执行，不返回结果。适用于不需要获取协程执行结果的场景，如日志记录等后台任务。例如：

launch {
    logSomeInfo()
}

• async：启动一个新协程并返回一个 Deferred 对象，可用于获取协程执行结果。若在多个协程并行执行且需要获取其结果时使用。例如：

val deferredResult = async {
    calculateSomeValue()
}
val result = deferredResult.await()

• runBlocking：阻塞当前线程直到其内部协程执行完毕。一般只在测试或应用程序入口等特定场景使用，避免在生产代码中滥用，因为它会阻塞主线程，影响用户体验。例如在测试函数中：

@Test
fun testSomeCoroutine() = runBlocking {
    val result = async { calculateValueForTest() }.await()
    assertEquals(expectedValue, result)
}

2. 复用协程上下文：如果多个协程需要相同的上下文（如相同的调度器、异常处理等），可以复用上下文，减少创建开销。例如：

val myContext = Dispatchers.IO + CoroutineExceptionHandler { _, exception ->
    Log.e("MyApp", "Coroutine error", exception)
}
launch(myContext) {
    // 协程逻辑
}

调度器选择优化

1. 根据任务类型选择调度器：
   • Dispatchers.Main：用于更新UI等与主线程相关的操作。确保UI更新在主线程进行，以保证线程安全和良好的用户体验。例如：

launch(Dispatchers.Main) {
    textView.text = "Updated text"
}

• Dispatchers.IO：适合执行I/O密集型任务，如文件读写、网络请求等。它使用一个线程池来处理这些任务，避免阻塞主线程。例如：

launch(Dispatchers.IO) {
    val inputStream = FileInputStream("myFile.txt")
    // 进行文件读取操作
}

• Dispatchers.Default：用于CPU密集型任务，如复杂的计算。它使用的线程池大小根据系统的CPU核心数动态调整。例如：

launch(Dispatchers.Default) {
    val result = performComplexCalculation()
}

2. 自定义调度器：如果默认调度器无法满足需求，可以自定义调度器。例如，对于一些需要特定线程数量或优先级的任务，可以创建自定义线程池并使用 newFixedThreadPoolContext 或 newSingleThreadContext 来创建调度器。

val myCustomDispatcher = Executors.newFixedThreadPool(4).asCoroutineDispatcher()
launch(myCustomDispatcher) {
    // 执行任务
}

资源管理优化

1. 及时释放资源：在协程中使用资源（如文件句柄、数据库连接等）时，要确保在协程结束时及时释放资源。可以使用 use 函数或 try - finally 块。例如，在文件读取时：

launch(Dispatchers.IO) {
    File("myFile.txt").inputStream().use { inputStream ->
        // 进行文件读取操作
    }
}

2. 避免资源泄漏：注意协程的生命周期与资源的生命周期匹配。如果协程被取消，相关资源也应该被正确释放。例如，在处理网络请求时，如果协程取消，要取消正在进行的请求：

val client = OkHttpClient()
val request = Request.Builder().url("http://example.com").build()
val call = client.newCall(request)
val job = launch {
    try {
        val response = call.execute()
        // 处理响应
    } catch (e: IOException) {
        // 处理异常
    }
}
job.invokeOnCompletion {
    call.cancel()
}

3. 合理复用资源：对于一些创建开销较大的资源，如数据库连接池，可以在多个协程间复用，而不是每次创建新协程时都创建新资源。例如，使用单例模式管理数据库连接池：

object DatabaseConnectionPool {
    private val pool = HikariDataSource()
    // 初始化连接池配置
    fun getConnection(): Connection {
        return pool.connection
    }
}
launch(Dispatchers.IO) {
    val connection = DatabaseConnectionPool.getConnection()
    try {
        // 执行数据库操作
    } finally {
        connection.close()
    }
}