並發

在 Rocket 中處理 Request 時
是使用 Rust Future 來實現並發處理的
可以在 Routing 使用 async 或是 Future 來處理 Request

以下就來簡單介紹 Rust 中並發的概念

概念

Rust 中的並發同時支援 multi-threaded 與 single-threaded(async)

• multi-threaded
  • 透過建立新的 thread 來處理並發可以簡單而且輕鬆的快速使用, 且不須對原有程式進行大幅的修改
  • 但是建立 thread 會有一些開銷, 且在處理大量的並發時會有一些問題
• single-threaded (async)
  • 透過 async 來實現並發在大量的請求時會有更佳的性能表現, 尤其當並發的內容是在等待其他的資源時(例如: 等待資料庫回應)
  • 但是在當發生錯誤時可能會難以處理, 且須大量的修改原有的程式
    在一般情況中, 會建議使用 thread 來處理並發
    但需要考量性能的場景下, 則可以考慮使用 async 來處理並發

以下提供官網上的兩個範例來比較 thread 與 async 的在 coding 上的差異

同步情況下的下載檔案

fn get_two_sites() {
    // Spawn two threads to do work.
    let thread_one = download("https://www.foo.com");
    let thread_two = download("https://www.bar.com");
}

改成建立新的 thread 來處理, 只需把 download 放進去 thread 中即可

fn get_two_sites_thread() {
    // Spawn two threads to do work.
    let thread_one = thread::spawn(|| download("https://www.foo.com"));
    let thread_two = thread::spawn(|| download("https://www.bar.com"));

    // Wait for both threads to complete.
    thread_one.join().expect("thread one panicked");
    thread_two.join().expect("thread two panicked");
}

使用 async 來處理, 則需要修改使用的 function

async fn get_two_sites_async() {
    // Create two different "futures" which, when run to completion,
    // will asynchronously download the webpages.
    let future_one = download_async("https://www.foo.com");
    let future_two = download_async("https://www.bar.com");

    // Run both futures to completion at the same time.
    join!(future_one, future_two);
}

Future

在 Rust 中已經具備了 async 與 await
而當使用 async fn 時, 會回傳一個 Future 物件

而 Future 不是預載在 Rust 中, 需要在 Cargo.toml 中加入 futures 來使用

[dependencies]
futures = "0.3"

當 Future 被建立時, 其實並不會立即執行, 直到他被 polling
這意味著在 Rust 中使用 async 時並不一定真的會占用該 thread 去執行其中的程式
直到我們有需要他的時候, 一般來說是使用 await 來等待 Future 的執行結果
此時才真正的會開始消耗資源

但必須注意的是當我們呼叫 await 時, 會將目前的 thread 交出去, 並等待 Future 的執行結果
而使用的 thread 則不一定是當時建立 Future 的 thread

async fn get_book_and_music() -> (Book, Music) {
    let book = get_book().await;
    let music = get_music().await;
    (book, music)
}

而 Future 的特性有時也會造成一些麻煩
例如以上的程式碼片段
實際上在 get_music().await 完成前
並不會一起執行 get_book().await
除非我們使用 join!

use futures::join;

async fn get_book_and_music() -> (Book, Music) {
    let book_fut = get_book();
    let music_fut = get_music();
    join!(book_fut, music_fut)
}

這樣子 get_book().await 與 get_music().await 就會一起執行了