【Kotlin】Kotlin コルーチンコンテキスト（CoroutineContext）徹底解説

はじめに

コルーチンは軽量スレッドのように見えますが、実際には
「コンテキスト（CoroutineContext）」という仕組みで管理されています。

コルーチンは「どのスレッドで」「どんなジョブとして」「どんなルールで」動くのか
→ それをすべて決めるのが CoroutineContext です。

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1. コルーチンコンテキストとは？

CoroutineContext は、コルーチンに関する「環境設定」をまとめたものです。
次のような要素を保持しています。

要素	型	役割
Job	Job	キャンセルや完了状態の管理
Dispatcher	CoroutineDispatcher	実行スレッド（どこで動くか）
CoroutineName	CoroutineName	デバッグ用の名前識別子
CoroutineExceptionHandler	CoroutineExceptionHandler	例外ハンドリング

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2. コンテキストの構成イメージ

これらの要素が組み合わさって「コルーチンがどのように動作するか」を決定します。

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3. コンテキストの指定方法

launch / async などの起動時に、context を指定できます。

launch(Dispatchers.IO + CoroutineName("FileReader")) {
    println("Running on ${Thread.currentThread().name}")
}

出力例：

Running on DefaultDispatcher-worker-1

+ 演算子で複数の要素を合成できます。
例：Dispatchers.IO + Job() + CoroutineName("MyTask")

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4. Dispatcher の種類（どのスレッドで動くか）

Dispatcher	説明	用途例
Dispatchers.Default	CPU負荷の高い処理用スレッドプール	並列計算、ソート
Dispatchers.IO	I/O最適化スレッドプール	ネットワーク、DB、ファイル処理
Dispatchers.Main	メインスレッド（UIスレッド）	Android の UI 更新
Dispatchers.Unconfined	呼び出し元スレッドで開始（再開時は未定）	特殊ケース（テストなど）

例：

launch(Dispatchers.Default) { println("CPU heavy task") }
launch(Dispatchers.IO) { println("Network task") }
launch(Dispatchers.Main) { println("Update UI") }

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5. Job：キャンセルと階層構造

コルーチンのキャンセル状態や完了状態を管理します。

val parent = Job()
val context = Dispatchers.Default + parent

CoroutineScope(context).launch {
    println("Running...")
}

キャンセル

parent.cancel() // 子コルーチンもすべてキャンセルされる

これが「構造化並行性（Structured Concurrency）」の核です。

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6. CoroutineName：デバッグのための識別名

launch(CoroutineName("Uploader")) {
    println("Coroutine name: ${coroutineContext[CoroutineName]}")
}

出力：

Coroutine name: CoroutineName(Uploader)

ログ分析・デバッグ時に便利。
Thread 名ではなく、論理的なタスク名として識別できます。

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7. CoroutineExceptionHandler：例外処理を一元化

val handler = CoroutineExceptionHandler { _, exception ->
    println("Caught: ${exception.message}")
}

CoroutineScope(Dispatchers.Default + handler).launch {
    throw RuntimeException("Something went wrong!")
}

出力：

Caught: Something went wrong!

ポイント：

• 子コルーチンで未処理の例外が発生した場合、ハンドラがキャッチする。
• async は例外を await() 時に再スローする（自動伝播しない点に注意）

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8. コンテキストの取得と利用

現在のコルーチンのコンテキストを取得できます。

launch(Dispatchers.IO + CoroutineName("Downloader")) {
    println(coroutineContext[CoroutineDispatcher])  // Dispatcher情報
    println(coroutineContext[CoroutineName])        // CoroutineName
}

coroutineContext は すべての suspend 関数内で利用可能 です。

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9. withContext とコンテキストの切り替え

suspend fun loadData() {
    withContext(Dispatchers.IO) {
        println("I/O thread: ${Thread.currentThread().name}")
    }

    withContext(Dispatchers.Default) {
        println("CPU thread: ${Thread.currentThread().name}")
    }
}

出力：

I/O thread: DefaultDispatcher-worker-2
CPU thread: DefaultDispatcher-worker-4

withContext は「コンテキストを切り替える」機能。
スレッドや Dispatcher を安全に変更できます。

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10. コンテキストの継承と上書き

親スコープのコンテキストは、子コルーチンにも自動で引き継がれます。
ただし、指定した要素は上書きされます。

val scope = CoroutineScope(Dispatchers.Default + CoroutineName("Parent"))

scope.launch(CoroutineName("Child")) {
    println(coroutineContext[CoroutineName]) // Child に上書きされる
}

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11. 図で理解するコンテキストの構造

• Scope：コンテキストを持つ「コルーチンの枠」
• Context：構成要素を保持（Dispatcher, Job, Name, Handler）
• Coroutine：Scope + Context のもとで動く実行単位

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まとめ

要素	型	主な役割
Job	Job	コルーチンのキャンセル・完了管理
Dispatcher	CoroutineDispatcher	実行スレッドの決定
CoroutineName	CoroutineName	論理的な識別名（デバッグ用）
CoroutineExceptionHandler	CoroutineExceptionHandler	例外処理のカスタマイズ

• コルーチンは「コンテキスト」で全てが決まる

• + で合成し、柔軟に制御できる

• coroutineContext は suspend 関数内でアクセス可能

• 親子のコンテキストは自動的に継承・伝播される

• コルーチンコンテキストは「どのスレッド・どのルール・どの識別名で動作するか」を決める

• Dispatcher でスレッドを決め、Job でライフサイクルを制御し ExceptionHandler で安全性を担保する

• すべてのコルーチンは「Context」の上に存在する