【Kotlin】Kotlin の `CoroutineScope` を徹底解説

はじめに

〜コルーチンの「生存範囲」を制御するスコープの仕組み〜

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概要（Overview）

Kotlin のコルーチンを使うとき、必ずといっていいほど登場するのが CoroutineScope。
これは一言で言えば：

「コルーチン（Coroutine）のライフサイクルを管理する器」

CoroutineScope を使うことで、

• どの範囲でコルーチンが生きるか
• どのタイミングでキャンセルするか
• どのスレッド上で動かすか

…といった「管理」を安全に行えるようになります。

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コルーチンの基本構造

まず、コルーチンを動かす最小構成を見てみましょう。

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
    launch {
        delay(1000)
        println("Hello from coroutine!")
    }
}

ここで runBlocking が「スコープ（CoroutineScope）」を作っています。
そして launch { ... } が「このスコープ内で実行されるコルーチン」です。

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CoroutineScope の役割

CoroutineScope は、コルーチンの構造的な親子関係（Structured Concurrency） を保つために存在します。

要素	役割
CoroutineScope	コルーチンのライフサイクルを管理するコンテナ
Job	コルーチン自体の実行単位（キャンセル・完了を管理）
Dispatcher	コルーチンが動作するスレッドプール（IO / Main / Defaultなど）

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イメージ図

スコープが消えると、すべての子コルーチンがキャンセルされます。
これが「構造化並行性（Structured Concurrency）」の基本思想です。

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CoroutineScope の作り方

1. runBlocking（メイン関数でよく使う）

fun main() = runBlocking {
    println("Start")
    launch {
        delay(500)
        println("Work done")
    }
    println("End")
}

runBlocking は 現在のスレッドをブロックしてコルーチンを実行。
通常はメイン関数やテストで使用。

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2. CoroutineScope()（明示的に作る）

val scope = CoroutineScope(Dispatchers.Default)

scope.launch {
    delay(1000)
    println("Hello from my scope!")
}

Dispatchers.Default 上でコルーチンを起動。
アプリ全体やサービス単位で独自スコープを持ちたいときに使用。

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3. MainScope()（UIアプリなど）

class MyViewModel : ViewModel() {
    private val scope = MainScope()

    fun loadData() {
        scope.launch {
            delay(1000)
            println("Data loaded")
        }
    }

    override fun onCleared() {
        scope.cancel() // 🔥 スコープ終了時にキャンセル
    }
}

Android / Compose / ViewModel でよく使うパターン。
UI破棄時に自動キャンセルが可能。

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CoroutineScope のキャンセル

CoroutineScope には「キャンセル連鎖」があります。
親スコープがキャンセルされると、子コルーチンもすべて停止します。

val scope = CoroutineScope(Dispatchers.Default)

val job = scope.launch {
    repeat(5) {
        println("Working $it ...")
        delay(500)
    }
}

Thread.sleep(1000)
scope.cancel() // 🔥 親スコープをキャンセル

出力：

Working 0 ...
Working 1 ...
（キャンセルで終了）

cancel() すればすべての子がまとめて停止。
メモリリーク防止・安全な終了処理が可能。

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スコープとコンテキスト（Context）

CoroutineScope は CoroutineContext を持っています。
コンテキストには主に以下が含まれます：

要素	型	説明
Job	Job	コルーチンのキャンセル・完了管理
Dispatcher	CoroutineDispatcher	実行スレッド指定（IO, Default, Main）
ExceptionHandler	CoroutineExceptionHandler	例外ハンドリング

例：複数設定をまとめてスコープ生成

val scope = CoroutineScope(SupervisorJob() + Dispatchers.IO)

複数子コルーチンを独立して実行するための SupervisorJob() も利用可能。

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構造化並行性（Structured Concurrency）

CoroutineScope があるおかげで、
「コルーチンの生存範囲」「エラー伝播」「キャンセル制御」がすべて自動化されます。

スコープがないコード（危険）

GlobalScope.launch { delay(1000); println("Leaked!") }

GlobalScope はアプリ終了まで生き続ける（リークリスクあり）

スコープを使った構造化

suspend fun doWork() = coroutineScope {
    launch { delay(1000); println("A done") }
    launch { delay(500); println("B done") }
}

coroutineScope {} 内で起動した子は、すべて完了するまで待機。
安全・明確な並行構造。

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コード例：親子スコープの違い

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
    println("Start")
    launch {
        delay(1000)
        println("Child coroutine finished")
    }
    println("End of runBlocking")
}

runBlocking が終了するとき、 中の launch が完了するまで自動的に待機します。
これが「構造化されたスコープ管理」です。

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よく使うスコープ一覧

スコープ名	用途	スレッド動作
runBlocking	メイン・テストコード	呼び出しスレッドをブロック
GlobalScope	永続的なバックグラウンド処理（非推奨）	アプリ終了まで生存
CoroutineScope()	任意のスコープ定義	任意のDispatcher
MainScope()	UI系クラス（ViewModel, Activity）	Mainスレッド
coroutineScope {}	suspend関数内で一時的に使う	呼び出しスレッドと連動

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まとめ

概念	説明
CoroutineScope	コルーチンのライフサイクルを管理する枠組み
launch / async	スコープ内でコルーチンを起動
cancel()	スコープ全体をキャンセル可能
Dispatcher	実行スレッドを指定（Main / IO / Default）
構造化並行性	親スコープが子コルーチンを安全に管理する仕組み