+7

Cùng học Kotlin Coroutine, phần 12: Channels (part 2 of 2)

1. SendChannel, ReceiveChannel

Ở bài trước, chúng ta đã biết Channel có 2 function chính là send()receive(), ở bài này chúng ta sẽ biết thêm 2 interface là SendChannel, ReceiveChannel. SendChanel nó cũng là 1 channel nhưng chỉ dùng để send value, ko dùng để receive. Như vậy nó sẽ có một số function chính như sau:

/**
    Hàm dùng để close channel
*/
public fun close(cause: Throwable? = null): Boolean

/**
    Return `true` nếu channel đã bị close
*/
public val isClosedForSend: Boolean

/**
    Hàm dùng để send value
*/
public suspend fun send(element: E)

Tương tự, ReceiveChannel cũng là 1 channel nhưng chỉ dùng để receive value, ko dùng để send. Một số function chính như sau:

/**
    Hàm dùng để close channel
*/
public fun cancel(cause: CancellationException? = null) 

/**
    Return `true` nếu channel đã bị close
*/
public val isClosedForReceive: Boolean 

/**
    Returns `true` if this channel is empty
*/
public val isEmpty: Boolean

/**
    Receive value và remove value đó ra khỏi channel
*/
public suspend fun receive(): E

Và đây là interface Channel. Nó kế thừa cả SendChannelReceiveChannel nên nó vừa có thể send, vừa có thể receive.

public interface Channel<E> : SendChannel<E>, ReceiveChannel<E>

2. Hàm produce, actor

Như chúng ta đã biết ở bài trước để tạo ra 1 Channel thì chỉ đơn giản là Channel<T>(). Nhưng chúng ta có thể sử dụng các hàm produce, actor để đơn giản hóa việc tạo ra một coroutine và một Channel:

2.1. Hàm produce

Hàm này cho phép chúng ta sử dụng các function của 1 SendChannel nhưng lại return 1 ReceiveChannel. Ví dụ:

fun CoroutineScope.produceSquares(): ReceiveChannel<Int> = produce {
    // Chúng ta có thể sử dụng các hàm của SendChannel trong block này. 
    // Ở đây mình dùng hàm send
    for (x in 1..5) send(x * x)
}

Bây giờ thử ứng dụng nó để giao tiếp giữa 2 coroutine xem hàm produce tiện lợi như thế nào nhé.

fun CoroutineScope.produceSquares(): ReceiveChannel<Int> = produce {  // coroutine A
    for (x in 1..5) send(x * x)
}

fun main() = runBlocking {                                            // coroutine B
    // hàm produceSquares() trả về 1 ReceiveChannel. Nhờ đó mà ta có thể receive giá trị dễ dàng
    val squares: ReceiveChannel<Int> = produceSquares()    
    
    // Hàm consumeEach là 1 extension function của ReceiveChannel.
    // Nó giúp chúng ta receive value và cho phép thực hiện 1 action gì đấy với giá trị vừa receive được.
    squares.consumeEach {
        println("number $it")
    }
    println("Done!")
}

Output:

number 1
number 4
number 9
number 16
number 25
Done!

Như vậy chúng ta đã truyền dữ liệu từ coroutine A sang coroutine B chỉ với 1 ít dòng code.

2.2. Hàm actor

Hàm này cho phép chúng ta sử dụng các function của 1 ReceiveChannel nhưng lại return 1 SendChannel. Ví dụ:

fun CoroutineScope.myActor(): SendChannel<Int> = actor {
    // Chúng ta có thể sử dụng các hàm của ReceiveChannel trong block này. 
    // Ở đây mình dùng hàm receive
    val value = receive()         
    println(value)			
}

Tương tự mình cũng sử dụng nó để giao tiếp giữa 2 coroutine.

fun CoroutineScope.myActor(): SendChannel<Int> = actor {
    val value = receive()     // ở đây sẽ nhận được giá trị 123
    println(value)			
}

fun main() = runBlocking {
     // hàm myActor() return SendChannel nên ta có thể dùng nó để send data
    val myActor = myActor()           
    myActor.send(123)
    println("Done!")
}

Output:

123
Done!

3. Các loại Channel

3.1. Rendezvous channel (Unbuffered channel / Default channel)

Ở bài trước, chúng ta đã biết khi channel send mà ko có ai nhận thì con coroutine nhận nhiệm vụ send đó sẽ bị suspend cho đến khi có ai đó nhận giá trị nó vừa send. Tương tự, khi channel receive mà ko có giá trị để receive (channel is empty) thì con coroutine nhận nhiệm vụ receive này cũng bị suspend cho đến khi có ai đó send cho nó giá trị để nó nhận.

Channel được mình giới thiệu ở bài trước chính là loại channel mặc định hay còn gọi là Rendezvous channel hay Unbuffered channel. Vì nó ko có buffer nên nó mới bị suspend như vậy. Để biết buffer là gì thì chúng ta đến với loại thứ 2: Buffered Channel

Chúng ta có thể tạo ra 1 Rendezvous channel bằng cách:

val channel = Channel<Int>() // vì nó là default

hoặc

val channel = Channel<Int>(capacity = Channel.RENDEZVOUS)

Nhìn hình có thể thấy coroutine one nó đang có 1 data nhưng lại bị suspend, ko thể send qua channel vì coroutine two còn đang bận xử lý. Cái ống đó tượng trưng cho channel.

3.2. Buffered Channel

fun main() = runBlocking {
    val channel = Channel<Int>(capacity = 4) // tạo ra 1 buffered channel với capacity = 4
    val sender = launch {
        // launch 1 coroutine để send data
        repeat(10) { // send 10 data
            channel.send(it) // hàm send sẽ bị suspend khi buffer is full
            println("Sending $it") // in ra sau khi send
        }
    }

    // cố ý ko nhận data để xem thằng send có bị suspend ko
    delay(1000)
    sender.cancel() // cancel sender coroutine
}

Output:

Sending 0
Sending 1
Sending 2
Sending 3

Vì sao mình cố ý không nhận data mà thằng coroutine send data nó không bị suspend mà mãi đến khi in ra được 4 data nó mới bị suspend. Chính là nhờ buffer đấy, ở đây mình tạo ra 1 channel có buffer bằng 4 nên khi nào buffer full thì nó mới bị suspend. Các giá trị buffer được lưu trữ trong 1 Array. Ví dụ mình tạo bufferd channel với capacity = 4 thì sẽ có 1 Array với size = 4 lưu trữ 4 data được buffered này. Khác với thằng Unbuffered channel ở trên, Unbuffered channel có capacity = 0 (ko có buffer) nên chỉ cần send 1 giá trị mà ko có ai nhận thì nó lập tức bị suspend.

Nhìn vào ảnh có thể thấy channel vẫn nhận data từ thằng coroutine one send tới, cho đến khi full rồi mà thằng coroutine receive nó vẫn chưa đến nhận được thì channel ko nhận data nữa nên thằng coroutine send bị suspend. Còn khi channel receive mà ko có giá trị để receive (channel is empty) thì con coroutine nhận nhiệm vụ receive này cũng bị suspend (giống Unbuffered channel)

Cách tạo ra 1 buffered channel, bạn muốn channel có buffer bằng bao nhiêu thì truyền số đó vào param capacity.

val channel = Channel<Int>(capacity = ???)

3.3. Conflated channel

Conflated channel Là 1 buffered channel nhưng capacity chỉ bằng 1. Thằng này khác thằng bufferd channel ở chỗ mặc dù chỉ có capacity = 1 nhưng khi full nó ko suspend thằng coroutine sender mà cho phép thằng sender tiếp tục send value, giá trị mới nhất sẽ overwrite lên giá trị cũ. Tức là lúc nào trong channel cũng chỉ có tối đa 1 giá trị mà thôi.

Như vậy Conflated channel ko bao giờ suspend coroutine sender. Cho nó send thoải mái. Còn khi channel receive mà ko có giá trị để receive (channel is empty) thì con coroutine nhận nhiệm vụ receive này cũng bị suspend (giống Unbuffered channel). Code ví dụ cho dễ hiểu:

fun main() = runBlocking {
    val channel = Channel<Int>(Channel.CONFLATED)
    val sender = launch {
        repeat(5) { // send 5 giá trị
            println("Sending $it")
            channel.send(it)
        }
    }
    delay(1000) // delay 1s để nó send đủ cả 5 giá trị rồi mới nhận
    channel.consumeEach { println("item = $it") } // in ra tất cả giá trị nhận được
    sender.cancel() // cancel sender coroutine
}

Output:

Sending 0
Sending 1
Sending 2
Sending 3
Sending 4
item = 4

Nhìn vào output có thể thấy thằng coroutine sender đã send đủ 5 giá trị nhưng thằng coroutine receiver chỉ nhận được đúng 1 giá trị cuối cùng là item = 4.

Cách tạo ra 1 Conflated channel:

val channel = Channel<Menu>(capacity = Channel.CONFLATED)

3.4. Unlimited channel

Cái tên nó đã nói lên tất cả. Nó là 1 buffered channel nhưng capacity = vô tận. Khác với buffered channel lưu trữ buffered data trong 1 Array thì Unlimited channel lưu trữ data trong 1 LinkedList. Vì là List nên nó lưu trữ vô hạn, tất nhiên khi hết memory để lưu trữ thì nó sẽ throw OutOfMemoryException. Vì buffer vô hạn nên coroutine sender không bao giờ bị suspend. Cho nó send data vô tư thoải mái luôn. Nhưng nếu channel is empty, coroutine nhận cũng sẽ bị suspend (giống Unbuffered channel)

Code ví dụ:

fun main() = runBlocking {
    val channel = Channel<Int>(Channel.UNLIMITED)
    val sender = launch {
        repeat(7) { // send 7 data
            channel.send(it)
        }
    }
    delay(1000) 
    // cố tình delay 1s để coroutine receiver ko thể receive value. Xem coroutine sender có bị suspend ko?
    
    repeat(7) { // nhận 7 data
        val value = channel.receive()
        println("number $value")
    }
    sender.cancel() // cancel sender coroutine
}

Output:

number 0
number 1
number 2
number 3
number 4
number 5
number 6

Như các bạn thấy, coroutine sender ko bị suspend kể cả khi không có ai nhận. Nó cứ send đủ 7 data và cuối cùng sau 1s bị delay thì thằng coroutine receiver cũng chui vào ống channel và nhận đủ cả 7 data 😄.

Cách tạo ra 1 Unlimited channel:

val channel = Channel<Int>(Channel.UNLIMITED)

Kết luận

Hy vọng qua bài viết này, các bạn đã hiểu thêm về Channels. Đây cũng là phần cuối của series Cùng học Kotlin Coroutine này. Cảm ơn các bạn đã theo dõi chặng đường dài hơn 1 năm này 😄. Series tiếp theo của mình sẽ viết toàn tập về ngôn ngữ Kotlin trong lập trình Android. Hy vọng các bạn đón đọc ủng hộ 😄

Nguồn tham khảo:

https://kotlinlang.org/docs/reference/coroutines/channels.html

https://proandroiddev.com/kotlin-coroutines-channels-csp-android-db441400965f

Đọc lại những phần trước:

Cùng học Kotlin Coroutine, phần 1: Giới thiệu Kotlin Coroutine và kỹ thuật lập trình bất đồng bộ

Cùng học Kotlin Coroutine, phần 2: Build first coroutine with Kotlin

Cùng học Kotlin Coroutine, phần 3: Coroutine Context và Dispatcher

Cùng học Kotlin Coroutine, phần 4: Job, Join, Cancellation and Timeouts

Cùng học Kotlin Coroutine, phần 5: Async & Await

Cùng học Kotlin Coroutine, phần 6: Coroutine Scope

Cùng học Kotlin Coroutine, phần 7: Xử lý Exception trong Coroutine, Supervision Job & Supervision Scope

Cùng học Kotlin Coroutine, phần 8: Flow (part 1 of 3)

Cùng học Kotlin Coroutine, phần 9: Flow (part 2 of 3)

Cùng học Kotlin Coroutine, phần 10: Flow (part 3 of 3)

Cùng học Kotlin Coroutine, phần 11: Channels (part 1 of 2)


All rights reserved

Viblo
Hãy đăng ký một tài khoản Viblo để nhận được nhiều bài viết thú vị hơn.
Đăng kí