高并发中Poll、Epoll、Future的概念

Z时代
2024-01-10
分类：综合

美女程序员鼓励师

高并发中有几个重要概念：Poll、Epoll、Future。

Future并不是一个主流的实现，但是Future与Poll的概念又是如此重要，我们必须放在开头来讲，因此这里先将重心放在Rust身上，由于Rust与Go、Java相比对于Future实现比较完整，特性支持也彻底。因此下面的代码均以Rust为例。

简单来讲Future不是一个值，而是一种值类型，一种在未来才能得到的值类型。Future对象必须实现Rust标准库中的std::future:: future接口。Future的输出Output是Future完成后才能生成的值。在Rust中Future通过管理器调用Future::poll来推动Future的运算。Future本质上是一个状态机，而且可以嵌套使用，我们来看一下面这个例子，在main函数中，我们实例化MainFuture并调用.await，而MainFuture除了在几个状态之间迁移以外，还会调用一个Delay的Future，从而实现Future的嵌套。

MainFuture以State0状态做为初始状态。当调度器调用poll方法时，MainFuture会尝试尽可能地提升其状态。如果future完成，则返回Poll::Ready，如果MainFuture没有完成，则是由于它等待的DelayFuture没有达到Ready状态，那么此时返回Pending。调度器收到Pending结果，会将这个MainFuture重新放回待调度的队列当中，稍后会再度调用Poll方法来推进Future的执行。具体如下：

use std::future::Future;
use std::pin::Pin;
usestd::task::{Context, Poll};
usestd::time::{Duration, Instant};
 
struct Delay {
    when: Instant,
}
impl Future forDelay {
    type Output = &'static str;
 
    fn poll(self: Pin<&mut Self>, cx:&mut Context<'_>)
        -> Poll<&'static str>
    {
        if Instant::now() >= self.when {
            println!("Hello world");
            Poll::Ready("done")
        } else {
          
            cx.waker().wake_by_ref();
            Poll::Pending
        }
    }
}
enum MainFuture {
   
    State0,
    State1(Delay),
    Terminated,
}
impl Future forMainFuture {
    type Output = ();
 
    fn poll(mut self: Pin<&mut Self>,cx: &mut Context<'_>)
        -> Poll<()>
    {
        use MainFuture::*;
     
        loop {
            match *self {
                State0 => {
                    let when = Instant::now() +
                        Duration::from_millis(1);
                    let future = Delay { when};
                    println!("initstatus");
                    *self = State1(future);
                }
                State1(ref mut my_future) =>{
                    matchPin::new(my_future).poll(cx) {
                        Poll::Ready(out) =>{
                            assert_eq!(out,"done");
                           println!("delay finished this future is ready");
                            *self = Terminated;
                            returnPoll::Ready(());
                        }
                        Poll::Pending => {
                            println!("notready");
                            returnPoll::Pending;
                        }
                    }
                }
                Terminated => {
                    panic!("future polledafter completion")
                }
            }
        }
    }
}
#[tokio::main]
async fn main() {
    let when = Instant::now() +Duration::from_millis(10);
  
    let mainFuture=MainFuture::State0;
    mainFuture.await;
  
}