launch — ماهیت، راه‌اندازی کروتین‌های fire-and-forget و نحوه کار

launch در Kotlin Coroutines چیست؟

launch — یک تابع توسعه‌دهنده Kotlin است که از طریق import kotlinx.coroutines در دسترس بوده و یک کروتین جدید در CoroutineScope مشخص شده ایجاد می‌کند. برخلاف توابع معمولی، کد داخل launch به صورت همروند اجرا می‌شود — کروتین می‌تواند بدون مسدود کردن نخ معلق (suspend) شده و بعداً از سر گرفته شود.

Builder launch بلوک ساختمانی اساسی مدل کروتین Kotlin است. این builder مقدار محاسبه‌شده را بازنمی‌گرداند، اما شیء Job را بازمی‌گرداند که امکان کنترل اجرای کروتین را فراهم می‌کند. تمام کروتین‌های فرزندی که از طریق launch در داخل کروتین دیگری راه‌اندازی می‌شوند، به والد متصل می‌شوند.

نحو و پارامترهای launch

Builder launch به عنوان یک تابع inline با چند پارامتر تعریف می‌شود: CoroutineScope، CoroutineContext، CoroutineStart و suspend-block. پارامترها مقادیر پیش‌فرض دارند که launch را برای سناریوهای معمولی راحت می‌سازد.

public fun CoroutineScope.launch(
    context: CoroutineContext = EmptyCoroutineContext,
    start: CoroutineStart = CoroutineStart.DEFAULT,
    block: suspend CoroutineScope.() -> Unit
): Job

پارامتر context CoroutineContext را می‌پذیرد که توزیع‌کننده، مدیریت‌کننده استثنا و عنصر نام‌گذاری شده را ترکیب می‌کند. بیشتر اوقات Dispatchers.IO، Dispatchers.Main یا SupervisorJob برای جداسازی خطاها ارسال می‌شود.

Job و مدیریت چرخه حیات

Job — شیء برگشتی است که چرخه حیات کروتین را نشان می‌دهد. Job می‌تواند در حالت‌های زیر باشد: New، Active، Completing، Completed، Cancelling، Cancelled. هر حالت وضعیت اجرا را منعکس کرده و امکان واکنش به تغییرات را فراهم می‌کند.

val job = CoroutineScope(Dispatchers.IO).launch {
    repeat(10) { i ->
        delay(1000L)
        println("پیشرفت: $i")
    }
}

println("Job فعال است: ${job.isActive}")
delay(2500L)
job.cancel()
println("Job لغو شده است: ${job.isCancelled}")

Job از سلسله‌مراتب پشتیبانی می‌کند: اگر کروتین والد لغو شود، تمام کروتین‌های فرزند به طور خودکار لغو می‌شوند. SupervisorJob این رفتار را تغییر می‌دهد — کروتین‌های فرزند با خطای یکی از آنها لغو نمی‌شوند.

همروندی ساختاریافته در launch

همروندی ساختاریافته به این معناست که هر کروتین در یک CoroutineScope مشخص راه‌اندازی می‌شود و scope تا زمانی که تمام کروتین‌های فرزند کار خود را تمام نکنند، پایان نمی‌پذیرد. launch به طور کامل از این اصل پشتیبانی می‌کند — کروتین‌هایی که در داخل کروتین دیگری راه‌اندازی می‌شوند، فرزندان آن هستند.

فراخوانی‌های تودرتوی launch

در راه‌اندازی تودرتوی launch، یک درخت از کروتین‌ها تشکیل می‌شود. کروتین والد منتظر تکمیل تمام فرزندان می‌ماند که ترتیب اجرای قابل پیش‌بینی را تضمین کرده و مدیریت منابع را ساده می‌کند.

fun main() = runBlocking {
    launch {
        launch {
            delay(1000L)
            println("فرزند 1 تکمیل شد")
        }
        launch {
            delay(500L)
            println("فرزند 2 تکمیل شد")
        }
        println("همه فرزندان قبل از این خط تکمیل شدند")
    }
}

این رفتار با همروندی مبتنی بر نخ متفاوت است، جایی که نخ‌های فرزند به والد متصل نیستند. در کروتین‌ها، والد پایان نمی‌یابد تا زمانی که همه فرزندان کار خود را تمام کنند.

مدیریت استثناها در launch

مدیریت استثناها در launch به نوع Job بستگی دارد. برای Job معمولی، استثناها به کروتین والد منتشر شده و آن را لغو می‌کنند. برای SupervisorJob یا SupervisorScope، استثناها جداسازی می‌شوند — خطای یک کروتین فرزند بر سایرین تأثیر نمی‌گذارد.

val scope = CoroutineScope(SupervisorJob() + Dispatchers.IO)
scope.launch {
    try {
        riskyOperation()
    } catch (e: Exception) {
        println("گرفته شد: ${e.message}")
    }
}
scope.launch {
    println("این هنوز به لطف SupervisorJob اجرا می‌شود")
}

برای مدیریت سراسری استثناهای مدیریت‌نشده از CoroutineExceptionHandler استفاده می‌شود. این handler استثناهایی را که در داخل کروتین مدیریت نشده‌اند، گرفته و امکان ثبت خطا بدون کرش برنامه را فراهم می‌کند.

نمونه‌های استفاده از launch در Android

در Android، launch به طور گسترده از ViewModel تا WorkManager استفاده می‌شود. الگوی اصلی استفاده از lifecycleScope در Fragment و viewModelScope در ViewModel برای لغو خودکار کروتین‌ها هنگام پایان چرخه حیات کامپوننت است.

class ProfileViewModel : ViewModel() {
    private val repository = UserRepository()

    fun loadProfile(userId: String) {
        viewModelScope.launch(Dispatchers.IO) {
            val profile = repository.fetchProfile(userId)
            withContext(Dispatchers.Main) {
                _profileState.update { it.copy(profile = profile) }
            }
        }
    }
}

viewModelScope به طور خودکار کروتین‌ها را هنگام نابودی ViewModel لغو می‌کند. این کار نشت حافظه را حذف کرده و تضمین می‌کند که عملیات‌های پس‌زمینه پس از از دست رفتن زمینه ادامه نمی‌یابند. علاوه بر این، می‌توان از withContext برای جابجایی بین توزیع‌کننده‌ها استفاده کرد.