Coroutine 1부

코루틴은 비동기적으로 실행되는 코드를 간소화하기 위해 Android에서 사용할 수 있는 동시 실행 설계 패턴
코루틴은 Kotlin만의 고유한 개념이 아니며 다른 언어에서도 지원하고 있다.
- Co: 함께
- routine : 규칙적으로 하는 일의 통상적인 순서나 방법, 일반적으로 빈번히 사용할 수 있는 프로그램 또는 그 일부
장점
- 경량 : 코루틴은 실행 중인 스레드를 차단하지 않는 정지를 지원하므로 단일 스레드에서 많은 코루틴을 실행할 수 있다.
- 메모리 누수 감소 : 구조화된 동시 실행을 사용하여 범위 내에서 작업을 실행
- 취소 지원 : 실행 중인 코루틴 계층 구조를 통해 자동으로 취소가 전달
일반적인 서브 루틴

fun main() {
	val addValue = plusOne(value)
}

fun plusONe(value: Int) {  // 서브루틴 진입
	val one = 1
	val addValue = value + one
	return adevalue // return을 만나면 탈출
}

코루틴

fun drawPerson() {
	CoroutineScope.launch {
		drawHead()
		drawBody()
		drawLegs()
	}
}

suspend fun drawHead() {
	delay(2000)
}

suspend fun drawBody() {
	delay(2000)
}

suspend fun drawLegs() {
	delay(2000)
}

Main 함수가 drawPerson()을 호출하면 코루틴이 실행되고 suspend fun인 drawHead를 만나 아래 코드를 실행하지 않고 탈출 이후 다른 개발자가 정의한 다른 코드를 실행하다가 drawHead의 역할이 끝나면 탈출했던 drawPersn함수로 돌아와 drawBody부터 작업재개
이러한 suspend 라는 키워드를 통해 함수를 중간에 빠져나왔다가, 다른 함수에 진입하고 하는 특성은 동시성 프로그래밍을 가능하게 함
동시성 프로그래밍 ≠ 병렬성 프로그래밍

왼쪽과 오른쪽 도화지를 아주빠르게 왔다 갔다 하면서 그림을 그리는 것 같은 셈
이렇게 코루틴을 사용하여 쓰레드 하나에서 동시성 프로그래밍이 가능
만약 쓰레드로 다음과 같이 동시성을 지원하게 된다면 CPU가 매번 쓰레드를 점유했다가 놓아주고를 반복하기에 컨텍스트 스위칭 비용이 많이 들게 된다.
2000개 미만의 스레드에는 1.5GB 이상의 메모리가 필요하며 100만 개의 코루틴은 700MB 미만의 메모리가 필요하다 → 코루틴은 매우 가볍다 (경량)

CPS?
코틀린의 코루틴은 suspend 키워드로 마킹된 함수를 CPS(Continuation Passing Style)로 변환하고, 이를 코루틴 빌더를 통해 적절한 스레드 상에서 시나리오에 따라 동작하도록 구성

interface Continuation<in T> {
  val context: CoroutineContext

  // 일시 중단을 일으킨 작업의 결과이다. 
  // 해당 함수가 Int 를 반환하는 함수를 호출하기위해 일시중지가 되면, T 값은 Int 가 된다.
  fun resume(value: T)

  // 예외를 전파할 때 사용된다.
  fun resumeWithExceptioin(exception: Throwable)
}

interface Continuation<in T> {
  val context: CoroutineContext

  // 일시 중단을 일으킨 작업의 결과이다. 
  // 해당 함수가 Int 를 반환하는 함수를 호출하기위해 일시중지가 되면, T 값은 Int 가 된다.
  fun resume(value: T)

  // 예외를 전파할 때 사용된다.
  fun resumeWithExceptioin(exception: Throwable)
}

해당 코드를 빌드하면 컴파일러는 해당 함수를 INVOKESTATIC com/smp/coroutinesample/basic/BasicSample4Kt.sum (IILkotlin/coroutines/Continuation; )Ljava/lang/Object; 다음과 같은 형식으로 변경
컴파일러가 함수의 가장 마지막 파라미터로 Continuation object 를 임의로 추가 했음을 알 수 있으며, suspend 함수에 Continuation라는 파라미터가 생겨서 코루틴은 이 함수를 CPS 형식으로 이용할 수 있다.

CoroutineScope
- 코루틴이 작동하는 범위를 설정
- 코루틴의 실행 범위, 코루틴 블록을 제어할 수 있는 단위를 정의하는 인터페이스 형태로 정의되어 있음
GlobalScope
- 프로그램 어디서나 제어와 동작이 가능한 기본 범위
- 어플리케이션 자체의 라이프싸이클과 함께 동작하기 때문에 별도의 라이프싸이클 관리가 필요하진 않다.
- 하지만 리소스또는 메모리 누수가 발생하기 쉽고 코루틴의 구조적인 동시성 원칙을 따르지 않기 때문에 지양해야 한다.
MainScope
- UI 컴포넌트를 위한 Scope
- SupervisorJob을 생성하고 이 Scope에서 만들어진 모든 코루틴을 Main Thread에서 실행하며 Dispachter는 Main을 갖는다.
- SupervisorJob : 에러의 전파 방향을 자식으로 한정짓는 기능을함.
ViewModelScope
- ViewModle을 대상으로 하는 CoroutineScope이며 ViewModel이 제거되면 코루틴 작업이 자동으로 취소되며 ViewModel이 Active 상태인 경우에만 작업이 실행됨
LifeSycleScope
- 라이프싸이클 객체 대상인 Activity, Fragment, Service 등의 LifeCycle을 따르는 스코프
- 해당 라이프 싸이클이 끝날 때 코루틴 작업이 자동으로 취소됨.
CoroutineBuilder
- CoroutineScope의 확장함수로, 다양한 요구사항에 맞게 개별적인 코루틴을 만드는 방법
  - launch, async, withContext, runBlocking, actor, produce
Job
- 코틀린 코루틴을 컨트롤 하기 위한 것이며 job을 통해 하나 혹은 여러개의 코루틴을 제어 할 수 있음
- job은 6가지의 상태를 가짐

start : 현재의 coroutine의 동작 상태를 체크하며, 동작 중인 경우 true, 준비 또는 완료 상태이면 false를 return 한다.
join : 현재의 coroutine 동작이 끝날 때까지 대기한다. 다시 말하면 async {} await처럼 사용할 수 있다.
cancel : 현재 coroutine을 즉시 종료하도록 유도만 하고 대기하지 않는다. 다만 타이트하게 동작하는 단순 루프에서는 delay가 없다면 종료하지 못한다.
cancelAndJoin : 현재 coroutine에 종료하라는 신호를 보내고, 정상 종료할 때까지 대기한다.
cancelChildren : CoroutineScope 내에 작성한 children coroutine들을 종료한다. cancel과 다르게 하위 아이템들만 종료하며, 부모는 취소하지 않는다.

참고

https://wooooooak.github.io/kotlin/2019/08/25/코틀린-코루틴-개념-익히기/

https://onlyfor-me-blog.tistory.com/465

https://www.charlezz.com/?p=45962

https://velog.io/@jshme/코루틴의-동시성-내부

https://myungpyo.medium.com/코루틴-공식-가이드-자세히-읽기-part-1-dive-3-b174c735d4fa

https://medium.com/til-kotlin-ko/kotlin의-coroutine은-어떻게-동작하는가-789291da6a50

https://jslee-tech.tistory.com/43

https://kotlinworld.com/153

https://thdev.tech/kotlin/2019/04/08/Init-Coroutines-Job/