.......................................... 89 第七章 多线程与线程通信 ......................................................................... 91 7.1 线程 ..................................................... 7.1.1 不同语言的线程实现 ............................................................. 91 7.1.2 使用 spawn 创建新线程 ......................................................... 92 7.1.3 使用 join 等待所有线程结束 ......... ........................................... 92 7.1.4 线程与 move闭包 ................................................................ 93 7.2 消息传递 .......................................................

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 XIII 并发：上午 305 57 欢迎了解 Rust 中的并发 306 58 线程 307 58.1 范围线程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308 59 通道 310 59 习题 317 62.1 哲学家就餐问题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317 62.2 多线程链接检查器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 62.3 并发编程：上午练习 . . . . crate。 • 裸机：为期一天的课程，介绍如何使用 Rust 进行裸机（嵌入式）开发。课程内容涵盖微控制器和应用 处理器。 • 并发：为期一天的课程，介绍 Rust 中的并发性。我们将涵盖传统并发（使用线程和互斥锁进行抢占 式调度）和 async/await 并发（使用 futures 进行协作式多任务处理）。 非目标 Rust 是一门庞大的语言，短短几天的课程无法覆盖其全部内容。本课程不包括以下内容：

. . . . . . . 354 16.1. 使用线程同时地运行代码 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355 16.2. 使用消息传递在线程间通信 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414 17.6. future、任务和线程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 498 21. 最后的项目：构建多线程 web server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507 21.1. 建立单线程 web server . . . . . . . . . . . .

......................... 413 16.1. 使用线程同时地运行代码 ........................................................................................... 414 16.2. 使用消息传递在线程间通信 .................................... ........................... 517 20. 最后的项目：构建多线程 web server ............................................................................. 526 20.1. 建立单线程 web server .................................. ........................................................... 528 20.2. 将单线程 server 变为多线程 server ......................................................................... 539 20.3. 优雅停机与清理 .............

mobile environment Rust 异步机制 Asynchronous Rust 异步并发框架是许多大型应用、系统具备的底层能力。 区别于多线程编程模型，它带来以下优势：  任务调度颗粒度更小，充分利用线程资源  更可控的线程数  单个任务资源占用：几十 KB -> 几百 Byte  任务切换时间 : 10 微秒 -> 100 纳秒 Rust 语言并没有提供异步并发框架， 并非异步运行时。它通过同步 多线程模型提供了并行迭代器功能， 适用于处理 CPU 密集型计算任务 rayon 现有框架无法完美适配移动端（一） Core Thread Thread Worker Worker task task Local queue Local queue Tokio 采用了如右图这种 GMP 模式： • 一核可以绑定多线程，每个线程拥有一个 Worker ，每个 ，每个 Worker 拥有一个任务队列 • 但线程拥有相同优先级 • Worker 只持有一个本地 FIFO 队列 移动端诉求：优先级 • 任务区分优先级： UI 显示 vs 后台下载 • 大小核调度 Incompatibility of the third party Runtime with Mobile 现有框架无法完美适配移动端（二） 移动端诉求：易用性 • IO 密集性任务与 CPU

借用检查 单态化 二进制生成 增量编译系统 底层数据 结构 Rust语言编译器结构总览 考虑内部编译流程并行化 Rust并行并发 编译时线程安全检查 一些常见线程安全数据结构 常用Rust并行并发库 Rust并行并发 增加程序复杂度 线程安全数据结构造成效率损失 Mutex与RwLock rustc profileing 数据 · 代码复杂度及健壮性 · benchmark资源限制 数据结构 接口 实现 接口 实现 执行结果 同一份代码 线程数为1 线程数大于1 同一份代码 缺点：业务代码带有泛型参数 挑战：消减共享数据结构效率损失 动态线程安全检查 —— 自动切换数据同步模式 数据结 构方法 数据 同步 数据 同步 返回结果 线程数为1 线程数>1 Lock 单线程 同步器 多线程 同步器 挑战：并行环境内存分配器的设计 allocator1 thread2 thread3 thread4 ... Allocator get_thread_id() 多线程内存分配器，线程分而治之 WorkerLocal数据结构设计 挑战：缓存系统访问热点效率瓶颈 thread1 thread2 thread3 threadN ... 多线程调用查询 type_of typeck borrow_ck impl_trait adt_def impl_defaul

RAII / Ownership ○ No NULL ptr ● 万物皆有所有权 ○ Ownership system ○ Mutable and immutable reference ● 线程安全 ● 不相信程序员 内存安全 ● 所有权 ● RAII / Lifetime fn do_vec(v: Vec) {} fn main() { let a = vec }; 线程安全 var n = 1 go func() { n += 1 }() go func() { n += 1 }() Send / Sync 原语 ● 如果 T: Send，那么可以安全的在线程间传递 T ○ 不同线程即使销毁也无所谓 ● 如果 T: Sync，那么可以安全的在线程间共享 T ● Rust 的类型推导系统和编译检查跨线程传递和共享的对象 ... snapshot snapshot ... Main thread Worker threads IO threads 跨线程通信 - 如何选择 ● Channel ○ 异构线程之间传递对象 ● Arc + Mutex ○ 同构的工作线程间共享对象 Rust 和 C ● Rust 对 C 的调用没有任何 overhead ● C 区域的调用没法保证安全 ● TiKV

Sourcing ● 针对读场景，写场 景分别优化 ● 稳定的底层 API ● 灵活的顶层 API ● 树状结构 ● 聚合查询 ● 正确性：内存安全，线程安全 ● 可靠性： Raft 共识算法 raft-rs ● 高性能：关键路径无锁单线程 顶层架构 ● Gateway 路由层 ○ 业务 API 到底层 API 的翻 译 ○ 产生转账计划 ● Marker 事务层 ○ 使用业务 将 events 送入 Raft 共识，等待 events 被多数节点保存 ● 3. 处理被共识的 events ，更新状态机 （账户表） ○ 去重 & 更新余额 ○ 关键路径采用无锁单线程 账户层： Auticuro 分布式账务系统 1 2 3 4 ● 1. 接受转账请求，转换成 events ● 2. 将 events 送入 Raft 共识，等待 events 被多数节点保存

*x = 66) .all(|_| true); } http://is.gd/9aZTCo • FFI 直接调用C库，运行时零损耗 • Thread 直接使用OS本地线程，无额外管理调度损耗 • FileSystem Network等IO操作 薄薄一层封装，通常唯一对应某个系统API调用 • Closure Inline, Unboxed (No tx.send(i).unwrap(); }); } 默认是Move，除非类型实现了Copy接口(POD) tx（类型是Sender）被move到新的线程； i（类型是i32）被copy到新的线程（逐字节拷贝）。 Ownership（所有权） Owns Owns 所有权转移 Move, Transfer Ownership 产权证 产权证 最后一任主人(所有者)

序列化 • 不考虑版本兼容性 • 不带字段描述信息 • 仅支持primitives, Vec, 以及它们的组合嵌套 • 分布式物理引擎的计算和IO都很重要 • 计算线程和IO线程分离，各自绑定CPU核心 Motphys 特化网络层 自定义 pure rust message 自定义编解码协议 自动 ack 和可测量 RTT 的通信框架 一切为低延迟服务 分布式物理，突破单机算力的瓶颈