Kotlin Flow 詳解

一、Kotlin Flow 簡介

Kotlin Flow 是 Kotlin 團隊推出的異步編程庫，旨在讓異步編程變得更加自然和優美。

與傳統的 RxJava 操作符相比，Kotlin Flow 的 pipeline 會在每一個發射項(flow item)處執行，也就是遇到下一個 item 才會再次執行 pipe 中的代碼，這種機制更適合逐條數據處理的場景。

Kotlin Flow 同時也支持背壓(backpressure)，意味着我們可以完美地處理快速發射數據源的場景。

二、Kotlin Flow 間隔收集

在 Kotlin Flow 中，通過編寫一條流水線(pipe)來對數據進行處理。其中，間隔收集（每隔一定時間間隔打印一個 item）是常用的操作之一。

    fun main() = runBlocking {
        (1..3).asFlow() // 模擬發射流數據源
            .onEach { delay(100) } // 間隔100ms發射一次
            .collect { println(it) } // 打印發射出的數據
    }

上述代碼中，我們通過 `asFlow()` 將一個集合轉換為流數據源，然後通過 `onEach` 設置數據的發射間隔為 100 ms，最後通過 `collect` 收集並打印發射出的數據。

三、Kotlin Flow Retrofit

Kotlin Flow 在網絡請求框架 Retrofit 中的使用也相當簡單，只需要在 API 接口方法中返回 Flow 類型即可。

    interface ApiService {
        @GET("api/v1/courses")
        fun getList(): Flow // 返回 Flow 類型
    }
    
    fun main() = runBlocking {
        val retrofit = Retrofit.Builder()
            .baseUrl(BASE_URL)
            .addConverterFactory(GsonConverterFactory.create())
            .addCallAdapterFactory(FlowCallAdapterFactory.create()) // 使用 FlowCallAdapterFactory
            .build()

        val service = retrofit.create(ApiService::class.java)
        service.getList()
            .flowOn(Dispatchers.IO) // 在 IO 線程執行網絡請求操作
            .collect {
                // 處理返回的數據
            }
    }

我們在 API 接口方法中返回 Flow 類型，並在構建 Retrofit 實例時添加 FlowCallAdapterFactory，然後就可以在 collect 之前使用 `flowOn` 進行線程切換和操作。

四、Kotlin Flow 手動刷新

當我們需要在用戶手動刷新操作時請求網絡並更新 UI 時，可以使用 Kotlin Flow 的 `channelFlow` 和 `debounce` 實現手動刷新功能。

    private var refreshChannel: ConflatedBroadcastChannel? = null

    fun refresh() {
        if (refreshChannel == null) {
            refreshChannel = ConflatedBroadcastChannel(Unit)
        }
        refreshChannel?.offer(Unit)
    }

    private fun observeRefreshChannel() = refreshChannel?.asFlow()
        ?.debounce(200)    // 設置間隔時間防止頻繁請求網絡
        ?.flatMapLatest {  // flatMapLatest 保證最近的一次請求是我們需要的
            fetchList()
        }
        ?.flowOn(Dispatchers.IO)
        ?.catch { // 捕獲異常並重新發佈 Channel 供下一次操作
            refreshChannel?.offer(Unit)
        }

    // 從網絡獲取列表數據
    private fun fetchList() = flow {
        // 發起網絡請求獲取數據
        emit(/* 網絡請求返回的數據 */)
    }

在這段代碼中，我們首先定義一個 BroadcastChannel 用於觸發刷新操作，並且添加一個 `debounce` 操作符來限制發送刷新信號的頻率。當 BroadcastChannel 發送刷新信號時，我們通過 `flatMapLatest` 操作符來獲取最新的網絡請求並進行數據處理。

五、Kotlin Flow 在協程中的應用

Kotlin Flow 與協程(coroutine)緊密結合，如果我們需要在非界麵線程中發起異步操作並更新界面，就要用到 Flow 的流水線(pipe)機制。

    fun fetchData(): Flow = flow {
        emit(DataResult.Loading)  // 發佈加載中狀態

        val resultFromApi = /* 網絡請求返回的結果 */
        if (resultFromApi.isSuccessful) {
            emit(DataResult.Success(resultFromApi.body()!!))  // 發佈成功獲取到的數據
        } else {
            emit(DataResult.Failure(resultFromApi.message()))  // 發佈錯誤信息
        }

        emit(DataResult.Done)  // 發佈完成狀態
    }
    
    class MyViewModel : ViewModel() {
        fun loadData() {
            viewModelScope.launch {
                fetchData()
                    .flowOn(Dispatchers.IO)
                    .collect { result ->
                        // 處理返回的數據狀態
                    }
            }
        }
    }

在這段代碼中，我們在 `fetchData()` 方法中返回一個 Flow 類型的數據源，並在協程中通過 `collect` 來接收流的下一個 item。在 `collect` 內部，我們可以對 item 進行處理或者更新 UI。