平时做技术实践时,很多问题不是概念不会,而是细节没串起来。拿“Rust并发编程怎么实现协程?异步任务调度做法”来说,它看着像小点,放到项目里常会牵出环境、配置、兼容性和维护成本。下面按实际采用顺序,把思路、关键写法和容易踩坑的地方讲清楚,便于大家直接对照操作。
Rust的并发编程
并发,是指在宏观意义上同一时间处理多个任务。
同时发的方式一般包含为三种:多进程、多线程以及最近几年刚刚火起来的协程。
协程
在这个场景下,协程与进程和线程不是一个级别的概念。进程和线程都是操作系统任务调度的单位,而协程不是,他同时不受操作系统的约束,只是借助异步的手段,让单线程的程序有了并发的能力。
在这个场景下,协程的同时发需自己的程序实现调度,而Rust的标准库中并没有提供调度协程的模块,需借助第三方库futures来进行,futures库的资料能查到的很少,大部分都是在讲怎么新建协程,而执行协程都是阻塞的,我没有找到非阻塞的方法启动协程,这样就实现不了并发的效果。
落到代码里,新建协程需先引入futures库,在Cargo.toml文件的dependencies中添加依赖:
[dependencies]
futures = ""
然后在代码中添加:
use futures;
在协程函数的定义前添加async关键字:
async fn coroutine() {
let mut n = 0;
while n < 100 {
n += 1;
println!("coroutine:{}", n);
sleep(Duration::from_secs_f64(0.3));
}
}
添加了async关键字后,函数得到Future对象:
let coroutine = coroutine();
随后采用futures::executor::block_on函数执行协程:
futures::executor::block_on(coroutine);
完整的代码
如下所示:
use futures;
use std::thread::sleep;
use std::time::Duration;
async fn coroutine() {
let mut n = 0;
while n < 100 {
n += 1;
println!("coroutine:{}", n);
sleep(Duration::from_secs_f64(0.3));
}
}
fn main() {
let coroutine = coroutine();
futures::executor::block_on(coroutine);
}
在这个场景下,执行的效果是每隔0.3秒就打印一行,为了验证同时发效果,在主函数中添加一段时间的等待,看等待的过程中协程是否在执行:
use futures;
use std::thread::sleep;
use std::time::Duration;
async fn coroutine() {
let mut n = 0;
while n < 100 {
n += 1;
println!("coroutine:{}", n);
sleep(Duration::from_secs_f64(0.3));
}
}
fn main() {
let coroutine = coroutine();
println!("coroutine created");
sleep(Duration::from_secs(5));
println!("block_on coroutine");
futures::executor::block_on(coroutine);
}
这个例子验证了Future的懒惰性
结合项目来看,它同时不是在新建后就执行,而是一直等到block_on被调用时才会执行,而block_on是阻塞的,即协程在执行过程中,主函数无法进行其他的工作。
结合项目来看,与async关键字相对的,还有一个.await,与block_on类似,阻塞的等待协程的执行,不同的是,await只能用在协程函数内:
use futures;
use std::thread::sleep;
use std::time::Duration;
async fn coroutine1() {
let c = coroutine2();
c.await;
let mut n = 0;
while n < 100 {
n += 1;
println!("coroutine1:{}", n);
sleep(Duration::from_secs_f64(0.3));
}
}
async fn coroutine2() {
let mut n = 0;
while n < 100 {
n += 1;
println!("coroutine2:{}", n);
sleep(Duration::from_secs_f64(0.3));
}
}
fn main() {
let coroutine = coroutine1();
println!("coroutine created");
sleep(Duration::from_secs(5));
println!("block_on coroutine");
futures::executor::block_on(coroutine);
}
结合项目来看,主函数中执行了协程coroutine1,coroutine1又执行了coroutine2,这段代码执行时,会先输出coroutine2的100条信息,然后才输出coroutine1的内容,同样无法实现两个协程的同时发。
最后
我也没有找到实现协程并发的方法,但是这肯定是能够的。
实际处理时,futures只是协程的基础,还有一个库名为Tokio,是一个事件驱动的非阻塞I / O平台,用来采用Rust编程语言编写异步应用程序。
对于Tokio留在以后学习。
附Tokio中文文档地址:(链接已移除)
总结
理解这一步时,总的来说,Rust同时发编程适合结合实际项目边做边理解。先抓住核心思路,再逐步补上细节和边界处理,最后效果会更稳定,也更容易复用。

