0x17 Async Rust

Async Rust #

Review: 2025-02

一、与「线程并发」的区别 #

0x16 Concurrency 讲的是 std::thread：多线程 + channel + Mutex/Arc，适合 CPU 密集或少量 OS 线程。
Async Rust 是 协作式多任务：在少量 OS 线程上跑大量异步任务，适合 I/O 密集（网络、文件、定时器）。不替代线程，而是另一种并发模型。

二、核心概念 #

Future：表示“将来会产出某个值”的 trait。异步函数返回 impl Future，需要被 poll 才会推进。
async / await：async fn 返回一个 Future；.await 在 Future 上等待完成而不阻塞线程。
Executor / Runtime：负责 poll 多个 Future、在 I/O 就绪时唤醒。Rust 标准库只提供 Future trait，不提供运行时；常用 Tokio、 async-std。
Pin：保证 Future 在内存中不移动，以便自引用结构能安全存在。多数写业务代码时由 async fn/async move 自动处理。

三、简单示例 #

use std::time::Duration;

// 需要运行时，例如 tokio
// #[tokio::main]
// async fn main() {
//     let out = fetch_and_print().await;
// }

async fn fetch_and_print() -> String {
    tokio::time::sleep(Duration::from_secs(1)).await;
    "done".to_string()
}

四、Send 与 Sync 在异步中的意义 #

若 Future 需要跨 await 点被其他任务在不同线程里 poll，则该 Future 必须实现 Send。
在 async 块或 async fn 里持有的数据若跨 .await，通常也需要是 Send（取决于运行时是否多线程）。
Sync：若 &T 能安全跨线程共享，则 T: Sync。多线程运行时里共享状态常用 Arc<Mutex<T>> 等，其要求内部 T 满足 Send（有时还有 Sync）。

五、学习与参考 #

Asynchronous Programming in Rust（官方 async book）
Tokio Tutorial
Rust Book 多线程章节与本目录 0x16-Concurrency.md 对应「线程 + channel + Mutex」

Reference #