Kotlin Coroutines e Flows

O que Kotlin Coroutines e Flows faz?

Padrões para concorrência estruturada, streams reativos baseados em Flow e testes de coroutines em projetos Android e Kotlin Multiplatform.

Quando Ativar

• Escrever código assíncrono com Kotlin coroutines
• Usar Flow, StateFlow ou SharedFlow para dados reativos
• Lidar com operações concorrentes (carregamento paralelo, debounce, retry)
• Testar coroutines e Flows
• Gerenciar escopos de coroutine e cancelamento

Concorrência Estruturada

Hierarquia de Escopos

Application
  └── viewModelScope (ViewModel)
        └── coroutineScope { } (filho estruturado)
              ├── async { } (tarefa concorrente)
              └── async { } (tarefa concorrente)

Sempre use concorrência estruturada — nunca GlobalScope:

// RUIM
GlobalScope.launch { fetchData() }

// BOM — escopo ao ciclo de vida da ViewModel
viewModelScope.launch { fetchData() }

// BOM — escopo ao ciclo de vida do composable
LaunchedEffect(key) { fetchData() }

Decomposição Paralela

Use coroutineScope + async para trabalho paralelo:

suspend fun loadDashboard(): Dashboard = coroutineScope {
    val items = async { itemRepository.getRecent() }
    val stats = async { statsRepository.getToday() }
    val profile = async { userRepository.getCurrent() }
    Dashboard(
        items = items.await(),
        stats = stats.await(),
        profile = profile.await()
    )
}

SupervisorScope

Use supervisorScope quando a falha de um filho não deve cancelar os irmãos:

suspend fun syncAll() = supervisorScope {
    launch { syncItems() }       // falha aqui não cancelará syncStats
    launch { syncStats() }
    launch { syncSettings() }
}

Padrões de Flow

Flow Frio — Conversão de Evento Único para Stream

fun observeItems(): Flow<List<Item>> = flow {
    // Reemite sempre que o banco de dados mudar
    itemDao.observeAll()
        .map { entities -> entities.map { it.toDomain() } }
        .collect { emit(it) }
}

StateFlow para Estado da UI

class DashboardViewModel(
    observeProgress: ObserveUserProgressUseCase
) : ViewModel() {
    val progress: StateFlow<UserProgress> = observeProgress()
        .stateIn(
            scope = viewModelScope,
            started = SharingStarted.WhileSubscribed(5_000),
            initialValue = UserProgress.EMPTY
        )
}

WhileSubscribed(5_000) mantém o upstream ativo por 5 segundos após o último assinante sair — sobrevive a mudanças de configuração sem reiniciar.

Combinando Múltiplos Flows

val uiState: StateFlow<HomeState> = combine(
    itemRepository.observeItems(),
    settingsRepository.observeTheme(),
    userRepository.observeProfile()
) { items, theme, profile ->
    HomeState(items = items, theme = theme, profile = profile)
}.stateIn(viewModelScope, SharingStarted.WhileSubscribed(5_000), HomeState())

Operadores Flow

// Debounce para entrada de pesquisa
searchQuery
    .debounce(300)
    .distinctUntilChanged()
    .flatMapLatest { query -> repository.search(query) }
    .catch { emit(emptyList()) }
    .collect { results -> _state.update { it.copy(results = results) } }

// Retry com backoff exponencial
fun fetchWithRetry(): Flow<Data> = flow { emit(api.fetch()) }
    .retryWhen { cause, attempt ->
        if (cause is IOException && attempt < 3) {
            delay(1000L * (1 shl attempt.toInt()))
            true
        } else {
            false
        }
    }

SharedFlow para Eventos Únicos

class ItemListViewModel : ViewModel() {
    private val _effects = MutableSharedFlow<Effect>()
    val effects: SharedFlow<Effect> = _effects.asSharedFlow()

    sealed interface Effect {
        data class ShowSnackbar(val message: String) : Effect
        data class NavigateTo(val route: String) : Effect
    }

    private fun deleteItem(id: String) {
        viewModelScope.launch {
            repository.delete(id)
            _effects.emit(Effect.ShowSnackbar("Item deletado"))
        }
    }
}

// Coletar no Composable
LaunchedEffect(Unit) {
    viewModel.effects.collect { effect ->
        when (effect) {
            is Effect.ShowSnackbar -> snackbarHostState.showSnackbar(effect.message)
            is Effect.NavigateTo -> navController.navigate(effect.route)
        }
    }
}

Dispatchers

// Trabalho intensivo em CPU
withContext(Dispatchers.Default) { parseJson(largePayload) }

// Trabalho de I/O
withContext(Dispatchers.IO) { database.query() }

// Thread principal (UI) — padrão em viewModelScope
withContext(Dispatchers.Main) { updateUi() }

No KMP, use Dispatchers.Default e Dispatchers.Main (disponível em todas as plataformas). Dispatchers.IO é apenas JVM/Android — use Dispatchers.Default em outras plataformas ou forneça via DI.

Cancelamento

Cancelamento Cooperativo

Loops longos devem verificar cancelamento:

suspend fun processItems(items: List<Item>) = coroutineScope {
    for (item in items) {
        ensureActive()  // lança CancellationException se cancelado
        process(item)
    }
}

Limpeza com try/finally

viewModelScope.launch {
    try {
        _state.update { it.copy(isLoading = true) }
        val data = repository.fetch()
        _state.update { it.copy(data = data) }
    } finally {
        _state.update { it.copy(isLoading = false) }  // sempre executa, mesmo com cancelamento
    }
}

Testes

Testando StateFlow com Turbine

@Test
fun `pesquisa atualiza lista de itens`() = runTest {
    val fakeRepository = FakeItemRepository().apply { emit(testItems) }
    val viewModel = ItemListViewModel(GetItemsUseCase(fakeRepository))

    viewModel.state.test {
        assertEquals(ItemListState(), awaitItem())  // inicial

        viewModel.onSearch("query")
        val loading = awaitItem()
        assertTrue(loading.isLoading)

        val loaded = awaitItem()
        assertFalse(loaded.isLoading)
        assertEquals(1, loaded.items.size)
    }
}

Testando com TestDispatcher

@Test
fun `carregamento paralelo completa corretamente`() = runTest {
    val viewModel = DashboardViewModel(
        itemRepo = FakeItemRepo(),
        statsRepo = FakeStatsRepo()
    )

    viewModel.load()
    advanceUntilIdle()

    val state = viewModel.state.value
    assertNotNull(state.items)
    assertNotNull(state.stats)
}

Simulando Flows

class FakeItemRepository : ItemRepository {
    private val _items = MutableStateFlow<List<Item>>(emptyList())

    override fun observeItems(): Flow<List<Item>> = _items

    fun emit(items: List<Item>) { _items.value = items }

    override suspend fun getItemsByCategory(category: String): Result<List<Item>> {
        return Result.success(_items.value.filter { it.category == category })
    }
}

Anti-Padrões a Evitar

• Usar GlobalScope — vaza coroutines, sem cancelamento estruturado
• Coletar Flows em init {} sem um escopo — use viewModelScope.launch
• Usar MutableStateFlow com coleções mutáveis — sempre use cópias imutáveis: _state.update { it.copy(list = it.list + newItem) }
• Capturar CancellationException — deixe-o propagar para cancelamento adequado
• Usar flowOn(Dispatchers.Main) para coletar — o dispatcher de coleta é o dispatcher do chamador
• Criar Flow dentro de @Composable sem remember — recria o flow a cada recomposição

Referências

Veja skill: compose-multiplatform-patterns para consumo de Flows na UI. Veja skill: android-clean-architecture para onde as coroutines se encaixam nas camadas.