async/.await
是rust的内建工具,用来编写看起来像同步代码的异步代码。async
转换一个代码块到一个实现了Future
trait的状态机中。鉴于在同步代码中调用一个阻塞函数将会阻塞整个线程,非阻塞的Future
将会让出线程的控制权,允许其他的Future
运行。
让我们添加一些依赖到Cargo.toml
文件中:
[dependencies]
futures = "0.3"
创建一个异步函数,你可以使用async fn
语法:
async fn do_something() { /* ... */ }
async fn
返回的值是一个Future
。Future
需要在一个executor
上运行。
// `block_on` blocks the current thread until the provided future has run to
// completion. Other executors provide more complex behavior, like scheduling
// multiple futures onto the same thread.
use futures::executor::block_on;
async fn hello_world() {
println!("hello, world!");
}
fn main() {
let future = hello_world(); // Nothing is printed
block_on(future); // `future` is run and "hello, world!" is printed
}
在async fn
内部,你可以使用.await
等待其他实现了Future
trait的类型,例如其他async fn
的输出。与block_on
不同,.await
不会阻塞当前线程,而是异步等待这个future完成,如果future当前没有进展时允许其他任务运行。
例如,假设我们有三个async fn
:learn_song
、sing_song
和 dance
:
async fn learn_song() -> Song { /* ... */ }
async fn sing_song(song:Song) { /* ... */ }
async fn dance() { /* ... */ }
一种情况是学习唱歌,唱歌,跳舞分别阻塞地进行:
fn main() {
let song = block_on(learn_song());
block_on(sing_song(song));
block_on(dance());
}
然而,这个方法我们不能尽可能获取最好的性能 - 我们只能同时做一件事!很明显我们必须在唱歌之前学习它,但是能够在学习唱歌和唱歌的时候跳舞。为了达到这个目的,我们可以创建两个分开的async fn
,这两个可以并发地运行。
async fn learn_and_sing() {
// Wait until the song has been learned before singing it.
// We use `.await` here rather than `block_on` to prevent blocking the
// thread, which makes it possible to `dance` at the same time.
let song = learn_song().await;
sing_song(song).await;
}
async fn async_main() {
let f1 = learn_and_sing();
let f2 = dance();
// `join!` is like `.await` but can wait for multiple futures concurrently.
// If we're temporarily blocked in the `learn_and_sing` future, the `dance`
// future will take over the current thread. If `dance` becomes blocked,
// `learn_and_sing` can take back over. If both futures are blocked, then
// `async_main` is blocked and will yield to the executor.
futures::join!(f1, f2);
}
fn main() {
block_on(async_main());
}
在这个例子中,学习唱歌必须在唱歌之前,但是在学习唱歌和唱歌的同时可以跳舞。如果我们在learn_and_sing
函数中使用的是block_on(learn_song())
而不是learn_song().await
,当learn_song()
运行的时候这个线程将不会做其他任何事。这时将不能同时跳舞。通过.await
learn_song
future,当learn_song
阻塞的时候,我们允许其他任务接管当前线程。这就能使得多个futures在相同线程中并发地完成。