Rust 中的并发模型和所有权系统

原文链接：mp.weixin.qq.com/s/fDcClchcJ...

Rust 是一种现代编程语言，专为性能敏感和系统级开发设计。 Rust 的关键特性之一是其所有权系统，该系统赋予开发者内存安全的同时不影响性能。此外，Rust 支持多种并发模型，使得用 Rust 策划并发爬虫或者并发 web server 成为可能。本文将深入探讨 Rust 的这些特性。

并发模型

在 Rust 里，可以通过两者方式来进行并发编程：线程模型和消息传递模型。

线程模型：Rust 的标准库提供了一套包含线程创建、锁和其他并发原语的完整工具集合。并发包 std::thread 可以轻易地创建线程以运行一个闭包，并获取其返回值。

rust 复制代码

use std::thread;
use std::time::Duration;

fn main() {
    let handle = thread::spawn(|| {
        for i in 1..10 {
            println!("hi number {} from the spawned thread!", i);
            thread::sleep(Duration::from_millis(1));
        }
    });

    for i in 1..5 {
        println!("hi number {} from the main thread!", i);
        thread::sleep(Duration::from_millis(1));
    }

    handle.join().unwrap();
}

消息传递模型：Rust 通过 std::sync::mpsc 使用了一种多生产者单消费者 (MPSC) 的消息队列模型。这种模型允许多个线程共享数据，而无需显式的同步操作。

rust 复制代码

use std::thread;
use std::sync::mpsc;

fn main() {
    let (tx, rx) = mpsc::channel();  

    thread::spawn(move || {
        let val = String::from("Hello");
        tx.send(val).unwrap();
    });

    let received = rx.recv().unwrap();
    println!("Got: {}", received);
}

所有权系统

在 Rust 中，所有权系统用于管理内存。这是通过一些规则实现的，编译器在编译时就会检查这些规则。

变量取值默认是移动语义，也就是深拷贝。这一点在处理动态内存数据结构时表现的尤为重要。例如：

rust 复制代码

let s1 = String::from("hello");
let s2 = s1;
println!("{}, world!", s1);

上述代码会在编译时报错，因为 s1 在 let s2 = s1; 语句后就失去了所有权，不能再被使用。

在函数中，所有权也会被转移。

rust 复制代码

fn main() {
    let s = String::from("hello");
    takes_ownership(s);
    //`s` 的所有权已经被 `takes_ownership` 所获得，这里再使用就会编译错误
    //println!("In main: {}", s);
}

fn takes_ownership(some_string: String) {
    println!("{}", some_string);
}

通过所有权和这两种并发模型，Rust 成为了一种有内存安全保证，性能强大的并发编程语言。并发编程并优秀的类型系统使 Rust 成为系统编程和开发高性能应用的绝佳选择。