⏸️ suspend-Funktionen

📖 Was ist suspend?

suspend-Funktionen sind spezielle Funktionen, die Coroutines unterbrechen können. Sie sind effizient, weil sie warten können, ohne Threads zu blockieren!

💡 Grundkonzepte

Das suspend-Schlüsselwort

// suspend-Funktionen können andere suspend-Funktionen aufrufen
suspend fun doSomething() {
    delay(1000)  // suspend-Funktion
    println("Fertig!")
}

fun main() = runBlocking {
    doSomething()  // Aufruf innerhalb einer Coroutine
}

Normale Funktion vs. suspend-Funktion

// ❌ Normale Funktionen können keine suspend-Funktionen aufrufen
fun normalFunction() {
    // delay(1000)  // Kompilierungsfehler!
}

// ✅ suspend-Funktionen können es
suspend fun suspendFunction() {
    delay(1000)  // OK!
}

🎯 Praxisbeispiele

Netzwerkanfragen

data class User(val id: String, val name: String)

suspend fun fetchUser(userId: String): User {
    delay(1000)  // Simulation von Netzwerkverzögerung
    return User(userId, "Hong Gildong")
}

fun main() = runBlocking {
    println("Anfrage gestartet")
    val user = fetchUser("user123")
    println("Empfangener Benutzer: ${user.name}")
}

Sequentielle Ausführung

suspend fun prepareFood(): String {
    delay(1000)
    return "Essen"
}

suspend fun setTable(): String {
    delay(500)
    return "Tisch"
}

suspend fun prepareMeal() {
    println("Vorbereitung gestartet")

    val food = prepareFood()
    println("$food vorbereitet")

    val table = setTable()
    println("$table vorbereitet")

    println("Alle Vorbereitungen abgeschlossen!")
}

fun main() = runBlocking {
    val time = measureTimeMillis {
        prepareMeal()
    }
    println("Benötigte Zeit: ${time}ms")  // ~1500ms
}

Parallele Ausführung

suspend fun prepareMealParallel() = coroutineScope {
    println("Vorbereitung gestartet")

    val foodDeferred = async { prepareFood() }
    val tableDeferred = async { setTable() }

    val food = foodDeferred.await()
    val table = tableDeferred.await()

    println("$food, $table vorbereitet")
}

fun main() = runBlocking {
    val time = measureTimeMillis {
        prepareMealParallel()
    }
    println("Benötigte Zeit: ${time}ms")  // ~1000ms (parallel!)
}

🔧 withContext

Dispatcher-Wechsel

suspend fun loadData(): String {
    return withContext(Dispatchers.IO) {
        // Ausführung im IO-Thread
        delay(1000)
        "Daten"
    }
}

fun main() = runBlocking {
    println("Haupt-Thread: ${Thread.currentThread().name}")

    val data = loadData()

    println("Zurück im Haupt-Thread: ${Thread.currentThread().name}")
    println("Daten: $data")
}

Mehrere Kontexte

suspend fun processData() {
    // IO-Operationen
    val data = withContext(Dispatchers.IO) {
        readFromFile()
    }

    // CPU-intensive Operationen
    val processed = withContext(Dispatchers.Default) {
        heavyComputation(data)
    }

    // Haupt-Thread (UI-Updates, etc.)
    withContext(Dispatchers.Main) {
        updateUI(processed)
    }
}

suspend fun readFromFile(): String {
    delay(500)
    return "Dateiinhalt"
}

suspend fun heavyComputation(data: String): String {
    delay(1000)
    return data.uppercase()
}

suspend fun updateUI(data: String) {
    println("UI-Update: $data")
}

🎨 Erweiterte Muster

Bedingte Wartezeit

suspend fun fetchDataIfNeeded(cache: String?): String {
    return cache ?: fetchFromNetwork()
}

suspend fun fetchFromNetwork(): String {
    delay(1000)
    return "Neue Daten"
}

fun main() = runBlocking {
    // Cache vorhanden - sofortige Rückgabe
    val cached = fetchDataIfNeeded("Cache-Daten")
    println(cached)

    // Kein Cache - Netzwerkanfrage
    val fresh = fetchDataIfNeeded(null)
    println(fresh)
}

Verkettung

suspend fun step1(): Int {
    delay(500)
    return 10
}

suspend fun step2(input: Int): Int {
    delay(500)
    return input * 2
}

suspend fun step3(input: Int): Int {
    delay(500)
    return input + 5
}

suspend fun processChain(): Int {
    val a = step1()
    val b = step2(a)
    val c = step3(b)
    return c
}

fun main() = runBlocking {
    val result = processChain()
    println("Endergebnis: $result")  // 25 (10 * 2 + 5)
}

Fehlerbehandlung

suspend fun riskyOperation(): String {
    delay(1000)
    throw Exception("Netzwerkfehler!")
}

suspend fun safeOperation(): String? {
    return try {
        riskyOperation()
    } catch (e: Exception) {
        println("Fehler aufgetreten: ${e.message}")
        null
    }
}

fun main() = runBlocking {
    val result = safeOperation()
    println("Ergebnis: ${result ?: "Fehlgeschlagen"}")
}

🔥 Praktische Funktionen

Timeout-Behandlung

suspend fun fetchWithTimeout(): String? {
    return try {
        withTimeout(2000) {
            delay(3000)  // Dauert zu lange
            "Daten"
        }
    } catch (e: TimeoutCancellationException) {
        println("Zeitüberschreitung!")
        null
    }
}

fun main() = runBlocking {
    val result = fetchWithTimeout()
    println("Ergebnis: ${result ?: "Timeout"}")
}

Wiederholungslogik

suspend fun <T> retry(
    times: Int = 3,
    initialDelay: Long = 100,
    factor: Double = 2.0,
    block: suspend () -> T
): T {
    var currentDelay = initialDelay
    repeat(times - 1) { attempt ->
        try {
            return block()
        } catch (e: Exception) {
            println("Versuch ${attempt + 1} fehlgeschlagen: ${e.message}")
        }
        delay(currentDelay)
        currentDelay = (currentDelay * factor).toLong()
    }
    return block()  // Letzter Versuch
}

var attemptCount = 0

suspend fun unstableAPI(): String {
    attemptCount++
    if (attemptCount < 3) {
        throw Exception("Vorübergehender Fehler")
    }
    return "Erfolg!"
}

fun main() = runBlocking {
    val result = retry(times = 5) {
        unstableAPI()
    }
    println(result)
}

Cache-Muster

class DataRepository {
    private var cache: String? = null

    suspend fun getData(forceRefresh: Boolean = false): String {
        if (!forceRefresh && cache != null) {
            println("Rückgabe aus Cache")
            return cache!!
        }

        println("Abrufen aus Netzwerk...")
        delay(1000)
        val data = "Neue Daten"
        cache = data
        return data
    }
}

fun main() = runBlocking {
    val repo = DataRepository()

    // Erster Aufruf - Netzwerk
    println(repo.getData())

    // Zweiter Aufruf - Cache
    println(repo.getData())

    // Erzwungene Aktualisierung
    println(repo.getData(forceRefresh = true))
}

🛡️ Abbrechbare Funktionen

Abbruchprüfung

suspend fun longRunningTask() {
    repeat(10) { i ->
        if (!isActive) {
            println("Abgebrochen!")
            return
        }

        println("Aufgabe $i")
        delay(500)
    }
}

fun main() = runBlocking {
    val job = launch {
        longRunningTask()
    }

    delay(2000)
    println("Aufgabe abbrechen!")
    job.cancelAndJoin()
}

ensureActive

suspend fun heavyWork() {
    repeat(10) { i ->
        ensureActive()  // Wirft Exception bei Abbruch

        println("Schwere Arbeit $i")
        Thread.sleep(500)  // Simulation von CPU-Arbeit
    }
}

fun main() = runBlocking {
    val job = launch {
        try {
            heavyWork()
        } catch (e: CancellationException) {
            println("Aufgabe wurde abgebrochen")
        }
    }

    delay(2000)
    job.cancel()
}

🤔 Häufig gestellte Fragen

F1. Erstellen suspend-Funktionen Threads?

A: Nein! suspend blockiert keine Threads, sondern unterbricht nur die Ausführung.

suspend fun example() {
    println("Start: ${Thread.currentThread().name}")
    delay(1000)
    println("Ende: ${Thread.currentThread().name}")
}
// Kann im gleichen Thread ausgeführt werden!

F2. Was, wenn man alle Funktionen zu suspend macht?

A: Unnötig! Verwenden Sie es nur, wenn Sie asynchrone Operationen haben.

// ❌ Unnötig
suspend fun add(a: Int, b: Int) = a + b

// ✅ Notwendig
suspend fun fetchData() = withContext(Dispatchers.IO) {
    // Netzwerkanfrage
}

F3. Können suspend-Funktionen normale Funktionen aufrufen?

A: Natürlich!

fun normalFunction() = println("Normale Funktion")

suspend fun suspendFunction() {
    normalFunction()  // OK!
    delay(1000)
}

🎬 Zusammenfassung

Effizienter asynchroner Code mit suspend-Funktionen!

Wichtige Punkte:
✅ Unterbrechung mit suspend möglich
✅ Warten ohne Thread-Blockierung
✅ Thread-Wechsel mit withContext
✅ Steuerung von sequentieller/paralleler Ausführung
✅ Abbrechbare Aufgaben

Nächster Schritt: Erfahren Sie mehr über asynchrone Datenströme in Flow!