Coroutines ve Flow: Kotlin’deki Asenkron Programlama

Coroutines Nedir ve Avantajları Nelerdir?

Coroutines, Kotlin’in asenkron programlama için sunduğu hafif bir framework’tür. Coroutines, klasik thread’lere kıyasla daha az kaynak kullanarak eşzamanlı işlemleri kolayca yönetmeyi sağlar. Uzun süren işlemleri UI thread’i bloke etmeden gerçekleştirme yeteneği sunar ve uygulama performansını artırır.

Coroutines’in Avantajları:

Hafif Yapı: Coroutines, thread’den çok daha hafiftir ve bir thread üzerinde binlerce coroutine çalıştırılabilir.
Basit Kodlama Stili: Asenkron işlemleri senkron görünülü bir şekilde yazmayı sağlar.
Suspend Fonksiyonları ile Entegrasyon: Uzun süren işlemler için suspend fonksiyonlar kullanarak kolayca asenkron işlemler gerçekleştirilir.
Error Handling: CoroutineScope ve SupervisorJob kullanarak hata yönetimini daha kontrol edilebilir hale getirir.
Lifecycle Uyumluluğu: Android’de LifecycleScope ve ViewModelScope gibi yapılandırmalarla çalışr.

Coroutine Scope Nedir?

Scope, Coroutine’lerin çalıştığı alan veya kapsama denir. Scope, Coroutine’lerin ne zaman başlatılacağı, çalıştırılacağı ve iptal edileceği gibi işlemleri kontrol eder. Coroutine’leri doğru bir şekilde yönetmek için uygun scope seçimi çok önemlidir.

Farklı Coroutine Scope Çeşitleri

GlobalScope
- Tanım: Tüm uygulama genelinde bir alan sağlar. GlobalScope ile başlatılan coroutine, uygulama hayatta olduğu sürece çalışr ve manuel olarak iptal edilmesi gerekir.
- Kullanım Alanı: Uzun süreli çalışan işlemler için uygundur, ancak dikkatli kullanılmalıdır. Genellikle hata yönetimi zor olduğu için önerilmez.
```
GlobalScope.launch {
    // Uzun süren bir işlem
}
```
ViewModelScope
- Tanım: Her ViewModel için özel olarak tanımlanmış bir scope’tur. ViewModelScope’da başlatılan coroutine, ViewModel’in yaşam döngüsü ile sınırlıdır ve ViewModel yok edildiğinde otomatik olarak iptal edilir.
- Kullanım Alanı: ViewModel’den veri alma ve işleme işlemleri.
```
class MyViewModel : ViewModel() {
    fun fetchData() {
        viewModelScope.launch {
            // Veri işleme işlemleri
        }
    }
}
```
LifecycleScope
- Tanım: Her lifecycle (Activity veya Fragment) için bir scope tanımlanır. LifecycleScope’da başlatılan coroutine, ilgili lifecycle sona erdiğinde otomatik olarak iptal edilir.
- Kullanım Alanı: UI ile ilişkili işlemler (animasyonlar veya UI güncellemeleri).
```
lifecycleScope.launch {
    // UI işlemleri
}
```
CoroutineScope
- Tanım: Kendi özel scope’umuzu oluşturmayı sağlar. GlobalScope’a benzer, ancak daha özelleştirilebilir. Belirli bir thread veya dispatcher seçerek işlemleri yönetebilirsiniz.
- Kullanım Alanı: Daha spesifik thread seçimleri ve manuel coroutine yönetimi gerektiren durumlar.
```
val myScope = CoroutineScope(Dispatchers.IO)
myScope.launch {
    // IO işlemleri
}
```
CoroutineScope (Fonksiyon Olarak Kullanımı)
- Tanım: Bir coroutineScope, yalnızca bir suspend fonksiyon içinde veya başka bir scope’un (runBlocking gibi) içinde çalıştırılabilir. Bu, coroutine’nin kapsama alanını kontrol etmek ve güvenli bir şekilde çalıştırmak için kullanılır.
- Kullanım Alanı: Suspend fonksiyonlar içinde coroutine işlemlerini bölmek ve organize etmek.
```
suspend fun performTask() = coroutineScope {
    launch {
        // Alt görev 1
    }
    launch {
        // Alt görev 2
    }
}
```

NOT: coroutineScope, bir GlobalScope, runBlocking veya başka bir coroutine scope olmadan doğrudan kullanılamaz. Aksi takdirde derleme hatası alırsınız.

Kotlin Flows

Flow, Kotlin Coroutines ile birlikte çalışan reaktif bir veri akışı modelidir. Akış (flow), veri üreticiden tüketiciye sürekli veri gönderimini sağlar. Özellikle, Flow, zaman uyumsuz bir şekilde sıralı veri yayınlamak için kullanılır.

Flow’un Temel Özellikleri

Cold Nature (Soğuk Akış): Flow, yalnızca bir tüketici (collector) abone olduğunda veri üretmeye başlar.
Unidirectional Data Stream (Tek Yönlü Veri Akışı): Veriler, üreticiden tüketiciye doğru akar ve tersine bir veri akışı olmaz.
Cancellation Support (İptal Desteği): CoroutineScope ile entegre olduğu için iptal edilebilir.
Suspend Fonksiyonlarla Entegrasyon: Veri akışı içerisinde suspend fonksiyonlar kolayca kullanılabilir.

Flow Çeşitleri

Flow yapısı, cold flow ve hot flow olmak üzere iki ana kategoriye ayrılır.

1. Cold Flow

Tanım: Abone olmadan (collect çağrılmadan) veri üretmez.
Özellikler:
- Her abone, Flow’un başından itibaren veri alır.
- Her abone için veri üretimi yeniden başlar.

Kullanım Alanı: Veritabanı sorguları, API çağrıları gibi işlemler için uygundur.

fun fetchItems(): Flow<String> = flow {
    emit("Item 1")
    delay(1000)
    emit("Item 2")
}

2. Hot Flow

Tanım: Abonelikten bağımsız olarak sürekli veri üretir.
Türleri:
- StateFlow
- SharedFlow

a. StateFlow

Tanım: Son durumu (state) tutan ve abonelik sırasında bu durumu sağlayan bir hot flow türüdür.
Özellikler:
- Her zaman bir başlangıç değeri ile başlatılır.
- Son değeri depolar ve yeni abonelere iletir.
- Yalnızca değer değiştiğinde güncellemeler yayınlanır.

Kullanım Alanı: UI state yönetimi.

private val _uiState = MutableStateFlow("Initial State")
val uiState: StateFlow<String> = _uiState

fun updateState(newState: String) {
    _uiState.value = newState
}

b. SharedFlow

Tanım: Birden fazla abonelik için yapılandırılabilir bir hot flow türüdür. Replay cache ile eski değerleri birden çok aboneye sağlayabilir.
Özellikler:
- Başlangıç değeri zorunlu değildir.
- Replay özelliği ile geçmişte yayınlanan belirli bir sayıda değeri saklar.
- Çok sayıda abonelik için tasarlanmıştır.

Kullanım Alanı: Event-based yapıların (Toast veya Snackbar mesajları) yönetimi.

private val _events = MutableSharedFlow<String>(replay = 1)
val events: SharedFlow<String> = _events

suspend fun emitEvent(event: String) {
    _events.emit(event)
}

Cold Flow ve Hot Flow Arasındaki Farklar

Özellik	Cold Flow	Hot Flow
Başlangıç Değeri	Zorunlu değil	StateFlow için zorunlu, SharedFlow opsiyonel
Veri Üretimi	Abonelik sonrası başlar	Sürekli olarak veri üretir
Depolama	Veri tutmaz	StateFlow son değeri, SharedFlow replay değerlerini tutar
Abone Durumu	Her abone baştan başlar	Mevcut durumdan devam eder

StateFlow ve SharedFlow Arasındaki Farklar

Özellik	StateFlow	SharedFlow
Başlangıç Değeri	Zorunlu	Opsiyonel
Replay	Son değeri saklar	Birden fazla değeri saklayabilir
Güncellemeler	Sadece farklı değerlerde yayın yapar	Her yayın çağrısını iletir
Kullanım Alanı	UI State yönetimi	Event bazlı veri yönetimi

Flow ve LiveData Arasındaki Farklar

Özellik	Flow	LiveData
Lifecycle Aware	Hayır	Evet
Platform	Genel amaçlı	Android UI bileşenleri için
Kullanım Alanı	Daha geniş kapsamlı reaktif işlemler	UI güncellemeleri

Flow, özellikle daha karmaşık asenkron işlemler ve veri akışları için tercih edilirken, LiveData yaşam döngüsüne duyarlı olması sayesinde UI bileşenleri için uygundur.