Sequence builder
在其他一些语言中，比如Python或JavaScript，你可以找到使用协程的有限形式的结构：
- async functions异步函数（也称为async/await）
- 生成器函数（通过yield语句生成一系列值的函数）。
我们已经看到了Kotlin中如何使用async，但这将在协程构建器章节中详细解释。Kotlin提供了一个序列生成器(Sequence builder)而不是生成器。
Kotlin序列是类似于集合（如List或Set）的概念，但是它是惰性求值的，意味着下一个元素总是在需要时按需计算。因此，序列具有以下特点：
- 执行最少数量的必需操作；
- 可以是无限的
- 内存使用更高效；
由于这些特性，定义一个生成器来按需计算和“产生”后续元素是非常有意义的。我们可以使用函数 sequence 来定义它。在它的 lambda 表达式内部，我们可以调用 yield 函数来生成此序列的下一个元素。
val seq = sequence {
yield(1)
yield(2)
yield(3)
}
sequence函数是一个小型DSL（领域特定语言）。它的参数是一个带接收者的lambda表达式（suspend SequenceScope<T>.() -> Unit），其中接收者this指的是类型为SequenceScope<T>的对象。它具有像yield这样的函数。当我们调用yield(1)时，它相当于调用this.yield(1)，因为this可以隐式使用。如果这是您第一次接触带接收者的lambda表达式，我建议您先学习它们和DSL的创建，因为它们在Kotlin协程中被广泛使用。
这里的关键是每个数字都是按需生成的，而不是提前生成。如果我们在生成器和处理序列的地方都打印一些东西，就可以清楚地观察到这个过程。
val seq = sequence {
println("Generating first")
yield(1)
println("Generating second")
yield(2)
println("Generating third")
yield(3)
println("Done")
}
fun main() {
for (num in seq) {
println("The next number is $num")
}
}
下面是输出
// Generating first
// The next number is 1
// Generating second
// The next number is 2
// Generating third
// The next number is 3
// Done
让我们分析一下它的工作原理。我们请求第一个数字，所以我们进入了生成器。我们打印“生成第一个”，然后生成数字1。然后我们回到循环中并打印生成的数字1，接着发生了关键的事情：执行跳转到我们之前停止的地方以查找另一个数字。这将是不可能的，没有悬挂机制，因为不可能停止一个函数，然后从同一点在未来恢复它。由于悬挂，我们可以在主函数和序列生成器之间跳转，从而实现这一点。
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当我们请求序列中的下一个值时，我们会在生成器中的上一个 yield 后面恢复执行。
让我们手动从序列中获取一些值，以更清晰地看到它是如何工作的。
val seq = sequence {
println("Generating first")
yield(1)
println("Generating second")
yield(2) println("Generating third")
yield(3)
println("Done")
}
fun main() {
val iterator = seq.iterator() println("Starting")
val first = iterator.next() println("First: $first")
val second = iterator.next() println("Second: $second")
// ...
}
输出:
// Starting
// Generating first
// First: 1
// Generating second
// Second: 2
在此处，我们使用了一个迭代器来获取序列中的下一个值。在任何时候，我们都可以再次调用它，以跳转到 builder 函数的中间并生成下一个值。这是否可以在没有协程的情况下实现？或许可以，如果我们为此专门分配一个线程。这样的线程需要被维护，这将是一个巨大的成本。使用协程，它快速而简单。此外，我们可以随意保留此迭代器，因为它几乎没有成本。后面我们将学习此机制在底层如何工作。
真实场景的使用
有几种情况下会使用序列生成器。最典型的情况是生成数学序列，比如斐波那契数列。
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这个构建器也可以用来生成随机数或文本。
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序列构建器不应该使用除了 yield 操作以外的挂起操作。如果需要获取数据，最好使用 Flow，这将在本书后面解释。Flow 的构建器工作方式类似于序列构建器，但 Flow 具有对其他协程特性的支持。
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现在我们已经了解了协程的基础知识，接下来让我们深入探讨协程的构建器和其他特性。
如何实现挂起？
暂停函数是Kotlin协程的标志。挂起功能是构建所有其他Kotlin协程概念的单个最重要特性。这就是为什么我们在本章的目标是要建立对它的牢固理解。
挂起协程意味着在中途停止它。这类似于停止视频游戏：在检查点保存，关闭游戏，然后您和计算机可以专注于进行不同的事情。然后，当您稍后想要继续时，再次打开游戏，从保存的检查点恢复，因此您可以从之前停止的地方继续播放。这是协程的类比。当它们被暂停时，它们返回Continuation。就像游戏中的保存：我们可以使用它来从停止的地方继续。
请注意，这与线程非常不同，线程不能被保存，只能被阻塞。协程更加强大。挂起时，它不消耗任何资源。协程可以在不同的线程上恢复，并且（至少在理论上）可以序列化，反序列化，然后继续。
Resume
所以让我们看看实际的操作。为此，我们需要一个协程。我们使用协程构建器（如runBlocking或launch）启动协程，稍后我们将介绍它们。虽然还有一种更简单的方法，我们可以使用一个挂起的主函数。
挂起函数是可以暂停协程的函数。这意味着它们必须从协程（或另一个挂起函数）中调用。最后，它们需要有一些东西来挂起。主函数是起点，因此当我们运行它时，Kotlin会在协程中启动它。
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这是一个简单的程序，将打印“Before”和“After”。如果在这两个打印之间挂起会发生什么？为此，我们可以使用 Kotlin 标准库提供的 suspendCoroutine 函数。
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会一直阻塞住, 不会打印出After.
看下面kotlin协程中是如何实现delay函数的:
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Resuming with a value
传递 Unit 到 resume 函数的原因是因为该函数不需要返回值，而只需要通知协程继续执行。同时，我们在 suspendCoroutine 函数中使用了 Unit 作为类型参数，这是因为该函数返回的 Continuation 参数的泛型类型就是 Unit。
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当我们调用suspendCoroutine时，我们可以指定在其continuation中返回的类型。在调用resume时必须使用相同的类型。
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这与游戏类比不太合适。我不知道有什么游戏可以在恢复存档时将东西放进游戏里（除非你作弊并搜索了下一个挑战的解决方案）。然而，这对于协程来说是完全合理的。通常，我们会挂起，因为我们正在等待某些数据，例如来自 API 的网络响应。这是一种常见的场景。您的线程正在运行业务逻辑，直到它达到需要一些数据的点。因此，它要求您的网络库提供它。如果没有协程，那么线程将需要坐在那里等待。这将是一种巨大的浪费，因为线程是昂贵的，特别是如果这是一个重要的线程，比如 Android 上的主线程。使用协程，它只是挂起并给库一个 continuation，指令是“一旦你得到了这些数据，只需将其发送到 resume 函数”。然后线程可以去做其他事情。一旦数据到达，线程将用于从协程挂起的点继续。
为了看到它的实际效果，让我们看一下如何暂停直到接收到某些数据。在下面的示例中，我们使用一个回调函数requestUser，它是在外部实现的。
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调用suspendCoroutine并不方便。我们更愿意有一个挂起函数。我们可以自己提取它。
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目前，许多流行的库（例如 Retrofit 和 Room）已经支持了挂起函数。这就是为什么我们很少需要在挂起函数中使用回调函数的原因。但是，如果你确实需要使用回调函数，我建议使用 suspendCancellableCoroutine（而不是 suspendCoroutine）
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你可能会想知道，如果 API 给我们返回的不是数据，而是一些问题会发生什么。如果服务已经停止工作或者响应一个错误，我们不能返回数据，而是应该从暂停协程的地方抛出一个异常。这时我们需要使用异常来恢复。
Resume with an exception
每个我们调用的函数可能会返回一些值或抛出异常。suspendCoroutine 也是如此。当调用 resume 时，它返回作为参数传递的数据。当调用 resumeWithException 时，作为参数传递的异常从挂起点抛出。
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这种机制用于不同类型的问题，例如用于报告网络异常。
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挂起协程（coroutine），而不是函数（function）
这里需要强调的一点是，我们挂起的是一个协程，而不是一个函数。挂起函数并不是协程，只是可以挂起协程的函数。想象一下，如果我们将一个函数存储在某个变量中，然后在函数调用之后尝试恢复它。
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这没有任何意义。这相当于停止游戏并计划稍后在游戏中恢复。resume将永远不会被调用。
你只会看到“Before”，除非我们在另一个线程或另一个协程上恢复。为了展示这一点，我们可以设置另一个协程在一秒钟后恢复。
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结语
我希望现在您已经清楚地了解了挂起是如何从用户的角度工作的。这是重要的，我们将在整本书中看到它的应用。它也是实用的，现在您可以将回调函数转换为挂起函数。如果您和我一样，喜欢了解事物的运作方式，那么您可能仍然想知道它是如何实现的。如果您对此感到好奇，将在下一章中介绍。如果您不认为需要了解，请跳过它。这不是很实用，它只是揭示了 Kotlin 协程的魔法。
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