1. 简介
Kotlin Flows 已成为现代异步编程的重要组成部分。它提供了一种简洁、非阻塞的方式来处理异步数据流。在使用 Flow 时，我们经常会用到两个终端操作符：single() 和 *first()*。
虽然这两个方法在功能上看起来有些相似，但它们的行为和适用场景有明显区别。理解这些差异对于编写高效、健壮的代码非常重要。
本文将深入解析 Kotlin Flows 中 single() 与 first() 的区别，并通过示例代码帮助你更好地区分使用。
2. Kotlin Flows 简要回顾
Kotlin Flow 是一种用于异步处理多个值的序列。它允许我们在不阻塞线程的情况下处理数据流，是响应式编程中非常强大的工具。
以下是 Flow 的一些关键特性：
- ✅ 异步处理：Flow 支持异步地表示和处理一系列值。
- ✅ 非阻塞：不会阻塞线程，提升程序响应能力。
- ✅ 支持取消：Flow 支持协程取消，避免资源浪费。
- ✅ 错误处理：内置错误传播机制，便于统一处理异常。
- ✅ 与协程集成：Flow 基于 Kotlin 协程构建，天然支持协程环境。
理解这些特性有助于我们更好地掌握 Flow 的终端操作符行为。
3. 使用 single() 方法
single() 方法用于从 Flow 中获取唯一一个元素。如果 Flow 为空，会抛出 NoSuchElementException；如果 Flow 中有多个元素，则抛出 IllegalArgumentException。
✅ 也就是说，single() 要求 Flow 中只能有一个元素，否则就抛异常。
示例代码
@Test
fun testSingleValue() = runBlocking {
val flow = flowOf(42)
val result = flow.single()
assertEquals(42, result)
}
上面这个测试用例验证了当 Flow 只包含一个值时，single() 能正确返回该值。
但如果 Flow 中包含多个值，会抛出异常：
@Test
fun testExceptionForMultipleValues() = runBlocking {
val flow = flowOf(42, 43, 44)
val exception = assertFailsWith<IllegalArgumentException> {
flow.single()
}
assertEquals("Flow has more than one element", exception.message)
}
同样地，如果 Flow 为空，也会抛异常：
@Test
fun testEmptyFlow() = runBlocking {
val emptyFlow = flowOf<Int>()
val exception = assertFailsWith<NoSuchElementException> {
emptyFlow.single()
}
assertEquals("Flow is empty", exception.message)
}
3.1 使用 single() 的场景
建议在以下场景中使用 *single()*：
- ✅ 你明确知道 Flow 只会 emit 一个值。
- ✅ 如果有多个值或者为空，应该触发异常（比如数据异常或逻辑错误）。
4. 使用 first() 方法
与 single() 不同，first() 方法只取 Flow 中的第一个元素。无论 Flow 中有多少个元素，它都只取第一个，然后 Flow 就会被取消。
✅ 也就是说，first() 不关心 Flow 是否有多个值，只要第一个一拿到，任务就完成。
示例代码
@Test
fun testFirstValue() = runBlocking {
val flow = flowOf(1, 2, 3)
val result = flow.first()
assertEquals(1, result)
}
这个测试验证了 first() 能正确返回 Flow 的第一个元素。
但如果 Flow 为空，first() 也会抛出异常：
@Test
fun testFirstValueFromEmptyFlow() = runBlocking {
val emptyFlow = emptyFlow<Int>()
val exception = assertFailsWith<NoSuchElementException> {
emptyFlow.first()
}
assertEquals("Expected at least one element", exception.message)
}
⚠️ 注意：first() 不会验证 Flow 是否只有一个元素，只关心第一个值是否存在。
4.1 使用 first() 的场景
建议在以下场景中使用 *first()*：
- ✅ 你只需要 Flow 的第一个值，不管后面还有多少个。
- ✅ 不希望 Flow 一直运行，尽早拿到结果并结束。
5. 总结
| 方法 | 行为描述 | 空 Flow 处理 | 多个值处理 |
|---|---|---|---|
| single() | 必须只有一个值，否则抛异常 | 抛 NoSuchElementException | 抛 IllegalArgumentException |
| first() | 返回第一个值，其余忽略 | 抛 NoSuchElementException | ✅ 正常返回第一个值 |
✅ 总结建议：
- 如果你确定 Flow 只会有一个值，并且多个值代表错误，使用 *single()*。
- 如果你只需要 Flow 的第一个值，不管后面还有多少个，使用 *first()*。
这两个方法虽然功能接近，但适用场景完全不同，使用时要根据业务逻辑谨慎选择，避免踩坑。