Как работает конструкция async/await в языке программирования Kotlin?

В Kotlin для асинхронного программирования используются корутины, а не async/await в привычном смысле, как в C# или JavaScript. Однако, библиотека kotlinx.coroutines предоставляет функции async и await, которые реализуют схожий паттерн, основанный на корутинах.

Как это работает:

1. async: Это функция-билдер (CoroutineScope extension function), которая запускает новую корутину параллельно и возвращает отложенное значение типа Deferred<T>. Deferred<T> - это своеобразный "будущий" результат вычислений, который еще не готов. Выполнение кода после вызова async продолжается сразу, не дожидая завершения асинхронной операции.

   // Пример использования async
   val deferredResult = CoroutineScope(Dispatchers.IO).async {
       // Асинхронная операция (например, запрос к сети или чтение файла)
       delay(1000) // Имитация долгой работы
       "Результат асинхронной операции"
   }
   

2. await: Это suspend-функция, вызываемая на объекте Deferred<T>. Она приостанавливает выполнение текущей корутины до тех пор, пока асинхронная операция, запущенная с помощью async, не завершится и не будет готов результат. await возвращает готовое значение типа T.

   // Пример использования await
   // Внутри suspend функции или корутины
   val result = deferredResult.await() // Приостанавливает выполнение до получения результата
   println(result)
   

Ключевые моменты:

• Корутины: В основе async/await в Kotlin лежат корутины. async создает новую корутину, а await приостанавливает текущую корутину без блокировки потока.
• Deferred<T>: Это аналог Promise в JavaScript или Task<T> в C#. Он представляет собой результат, который будет доступен в будущем. Deferred наследуется от Job, что позволяет управлять жизненным циклом асинхронной операции (отменять, проверять статус).
• Неблокирующий: await не блокирует поток, в котором выполняется корутина. Вместо этого он приостанавливает корутину, освобождая поток для выполнения других задач. Когда результат асинхронной операции готов, корутина возобновляется.
• Scope: Как async, так и launch (другой билдер корутин) являются CoroutineScope extension functions. Это означает, что они должны запускаться внутри определенной области видимости (Scope). Scope управляет жизненным циклом запущенных в нем корутин.
• Передача исключений: Исключения, возникающие внутри корутины, запущенной через async, сохраняются в объекте Deferred и будут переброшены при вызове await.

Сравнение с launch:

async и await в Kotlin позволяют писать асинхронный код в последовательном стиле, делая его более читаемым и понятным, одновременно используя преимущества неблокирующих операций.