第三届中国 Rust 开发者大会 Rust 异步并发框架在移动端的应用 陈明煜 chenmingyu4@huawei.com 华为 公共开发部 嵌入式软件能力中心 本科就读加州大学圣地亚哥分校，毕业时长两年半， Rustacean 在 华为 目前正在使用 Rust 开发并行调度框架等模块。 Rust 异步并发框架在移动端的应用 陈明煜 chenmingyu4@huawei.com Ylong Runtime 并发框架 目录 Table of Contents #2 社区并发框架介绍以及与移动端的不适配性 Introduction to third party Runtime crates and their incompatibility with 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。 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， 只提供异步所需的基本特性：  Future  async / await  Waker asyn c Future Waker poll Syntax sugar wake

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 16. 无畏并发 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16.3. 共享状态并发 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367 16.4. 使用 Sync 与 Send Traits 的可扩展并发 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378 17.2. 并发与 async . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

....................................................................................... 404 16. 无畏并发 .................................................................................................. ......... 421 16.3. 共享状态并发 .............................................................................................................. 427 16.4. 使用 Sync 与 Send Traits 的可扩展并发 ....................... 赋能（empowerment）：无论你现在编写的是何种代码， Rust 能让你在更为广泛的编程领域走得更远，写出自信。（这一点并不显而易见） 举例来说，那些“系统层面”的工作涉及内存管理、数据表示和并发等底层细节。从传统角度来 看，这是一个神秘的编程领域，只为浸润多年的极少数人所触及，也只有他们能避开那些臭名 昭著的陷阱。即使谨慎的实践者，亦唯恐代码出现漏洞、崩溃或损坏。 Rust 破除了这些障

1‑5 拼装积木 两者的详细对应关系如表 1‑1 所示。 表 1‑1 将数据结构与算法类比为拼装积木 数据结构与算法 拼装积木 输入数据 未拼装的积木 数据结构 积木组织形式，包括形状、大小、连接方式等 算法 把积木拼成目标形态的一系列操作步骤 输出数据 积木模型 值得说明的是，数据结构与算法是独立于编程语言的。正因如此，本书得以提供基于多种编程语言的实现。 约定俗成的简称 在实际 构是计算机中组织和存储数据的 方式。 ‧ 数据结构与算法紧密相连。数据结构是算法的基石，而算法是数据结构发挥作用的舞台。 ‧ 我们可以将数据结构与算法类比为拼装积木，积木代表数据，积木的形状和连接方式等代表数据结构， 拼装积木的步骤则对应算法。 17 第 2 章 复杂度分析 Abstract 复杂度分析犹如浩瀚的算法宇宙中的时空向导。 它带领我们在时间与空间这两个维度上深入探索，寻找更优雅的解决方案。 UTF‑16 编码的字符串的长度也是 ?(1) 的操作。但是，计算 UTF‑8 编码的字符串的长度需要遍历整个字符串。 ‧ 字符串操作：在 UTF‑16 编码的字符串上，很多字符串操作（如分割、连接、插入、删除等）更容易进行。 在 UTF‑8 编码的字符串上，进行这些操作通常需要额外的计算，以确保不会产生无效的 UTF‑8 编码。 实际上，编程语言的字符编码方案设计是一个很有趣的话题，涉及许多因素。

1‑5 拼装积木 两者的详细对应关系如表 1‑1 所示。 表 1‑1 将数据结构与算法类比为拼装积木 数据结构与算法 拼装积木 输入数据 未拼装的积木 数据结构 积木组织形式，包括形状、大小、连接方式等 算法 把积木拼成目标形态的一系列操作步骤 输出数据 积木模型 值得说明的是，数据结构与算法是独立于编程语言的。正因如此，本书得以提供基于多种编程语言的实现。 约定俗成的简称 在实际 据结构是计算机中组织和存储数据的 方式。 ‧ 数据结构与算法紧密相连。数据结构是算法的基石，而算法为数据结构注入生命力。 ‧ 我们可以将数据结构与算法类比为拼装积木，积木代表数据，积木的形状和连接方式等代表数据结构， 拼装积木的步骤则对应算法。 1. Q & A Q：作为一名程序员，我在日常工作中从未用算法解决过问题，常用算法都被编程语言封装好了，直接用就 可以了；这是否意味着我们工作中的问题还没有到达需要算法的程度？ UTF‑16 编码的字符串的长度也是 ?(1) 的操作。但是，计算 UTF‑8 编码的字符串的长度需要遍历整个字符串。 ‧ 字符串操作：在 UTF‑16 编码的字符串上，很多字符串操作（如分割、连接、插入、删除等）更容易进行。 在 UTF‑8 编码的字符串上，进行这些操作通常需要额外的计算，以确保不会产生无效的 UTF‑8 编码。 实际上，编程语言的字符编码方案设计是一个很有趣的话题，涉及许多因素。

1‑5 拼装积木 两者的详细对应关系如表 1‑1 所示。 表 1‑1 将数据结构与算法类比为拼装积木 数据结构与算法 拼装积木 输入数据 未拼装的积木 数据结构 积木组织形式，包括形状、大小、连接方式等 算法 把积木拼成目标形态的一系列操作步骤 输出数据 积木模型 值得说明的是，数据结构与算法是独立于编程语言的。正因如此，本书得以提供基于多种编程语言的实现。 � 约定俗成的简称 构是计算机中组织和存储数据的 方式。 ‧ 数据结构与算法紧密相连。数据结构是算法的基石，而算法是数据结构发挥作用的舞台。 ‧ 我们可以将数据结构与算法类比为拼装积木，积木代表数据，积木的形状和连接方式等代表数据结构， 拼装积木的步骤则对应算法。 17 第 2 章 复杂度分析 � 复杂度分析犹如浩瀚的算法宇宙中的时空向导。 它带领我们在时间与空间这两个维度上深入探索，寻找更优雅的解决方案。 UTF‑16 编码的字符串的长度也是 ?(1) 的操作。但是，计算 UTF‑8 编码的字符串的长度需要遍历整个字符串。 ‧ 字符串操作：在 UTF‑16 编码的字符串上，很多字符串操作（如分割、连接、插入、删除等）更容易进行。 在 UTF‑8 编码的字符串上，进行这些操作通常需要额外的计算，以确保不会产生无效的 UTF‑8 编码。 实际上，编程语言的字符编码方案设计是一个很有趣的话题，涉及许多因素。

嵌入式 Rust：进阶篇 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 62.3 并发编程：上午练习 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 XIV 并发：下午 326 63 异步 Rust 327 63.1 async/await . . . . . . . . . 342 66.2 广播聊天应用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343 66.3 并发编程：下午练习 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346 XV 结束语 351 67 谢谢！ 352

资管计划 / 资金往来 / 担 保 / 借贷 / 集团 / 控股 / 上下 游 ... 父子 / 组合 / 继承 转账 / 大额转账 / 频繁转 账 /... 拥有 拥有 持有 登录 / 连接 已购买 / 意向购 买 / 潜在购买 /... 个人 客户 账户 机构 客户 资产 合约 员工 手机号 设备 商品 商品 查询 / 操作 生活中无处不在的图 图分析技术分类 图查询及其应用场景 图查询 • 使用图数据库的查询语言进行点边的关联查询，可以快速完成传统数据库难以完成的 多度点边关 联 当前图的典型应用场景 路径识别 群体挖掘 节点识别 相似节点 链接预测 连接强度 一致行动人 同事关系 实际控制人 可能认识的人 上下游 同爱好的人 亲属关系 …  人与人、企业与企业、企业与人之间的 复杂、潜在关系推导和挖掘  为已有的分析模型增加“关系特征”维 架构，大规模集群 分布式存储及并行计 算， Shared Nothing 模式支 持存储计算分离 高性能 基于 Rust 开发的分布式存储引 擎及图计算引擎，精细的内存 管理设计，内置索引系统，支 持毫秒级的并发查询响应速度 易用 AQL(Atlas Graph Query Language) ，类 SQL 的图查询 语言，内置上百种分析函数， 面向分析师友好，拥抱标准， 基于 openCypher 向

语言设计的看法主要是：重大创新，却又博采众长。 Rust 为了解决内存安全问题重新设计了类型系统，提出了所有权的概念，同时 为了能够解决当前大多数语言无法检测到的运行时错误，rust 创造性地设计了 无畏并发。Rust 借鉴了很多优秀语言的设计理念，以及快速迭代的社区，这些 都是 Rust 受到赞赏的重要因素。 Rust 是一门系统级编程语言，被设计为保证内存和线程安全，并防止段错误。 作为系统级编程语言，它的基本理念是 Rust 可以被归为通用的、多范式、编译型的编程语言，类似 C 或者 C++。与 这两门编程语言不同的是，Rust 是线程安全的！ Rust 编程语言的目标是，创建一个高度安全和并发的软件系统。它强调安全性、 并发和内存控制。尽管 Rust 借用了 C 和 C++ 的语法，它不允许空指针和悬 挂指针，二者是 C 和 C++ 中系统崩溃、内存泄露和不安全代码的根源。 Rust 中有诸如 if 程序设计语言的本质在于赋能（empowerment）：无论你现在编写的是何 种代码，Rust 能让你在更为广泛的编程领域走得更远，写出自信。 比如，“系统层面”（“systems-level”）的工作，涉及内存管理、数据表示 和并发等底层细节。从传统角度来看，这是一个神秘的编程领域，只为浸淫多 年的极少数人所触及，也只有他们能避开那些臭名昭著的陷阱。即使谨慎的实 践者，亦唯恐代码出现漏洞、崩溃或损坏。 Rust 破除了这些

简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送 请求方法、路径和请求头。HTTP 协议简单、HTTP 服务器的程序规模小，因而通信速度很快。 ✓ 灵活：HTTP 支持传输任意类型的数据对象。 ✓ 无连接：HTTP 限制每次连接只处理一个请求，节 省传输时间。(在 HTTP/1.1 之后变更) ✓ 无状态：HTTP 协议对于事务处理没有记忆能力， 每个请求/应答之间相互独立。 Rust China Conf Status HTTP/1.1 • 连接可以复用 • 管线化技术 • 支持响应分块 • 引入额外的缓存 控制机制 • 引入内容协商机 制 • 报文基本格式不 再变化 HTTP/2 • 二进制协议 • 支持多路复用 • 支持响应分块 • 支持标头压缩 • 支持服务端推送 • 报文基本格式不 再变化 HTTP/3 • 基于 UDP 连接 • 报文基本格式不 再变化 Rust Conf 2022 – 2023, Shanghai, China Rust 与 HTTP 协议 Rust 对于 HTTP 协议有良好支持： HTTP 协议是以 TCP\TLS\UDP 等各种连接为基础的，非常依赖于高性能的 IO 操作。 利用 Rust 异步实现 HTTP 协议和各种应用程序能得到十分可观的性能提升，并且能降低用户编码的难度。 Rust China Conf 2022 –