Tokio 是 Rust 中的异步编程框架,它将复杂的异步编程抽象为 Futures、Tasks 和 Executor,并提供了 Timer 等基础设施。Tokio 快速、可靠,且可扩展。
Tokio 是一个事件驱动的非阻塞 I/O 平台,用于使用 Rust 编程语言编写异步应用。在高层设计上,它提供了一些主要组件:Eps华陈数据科技
-
多线程、工作窃取(work-stealing)的 task scheduler 。Eps华陈数据科技
-
由操作系统的事件队列(epoll,kqueue,IOCP 等)支撑的 reactor 。Eps华陈数据科技
-
异步 TCP 和 UDP 套接字。Eps华陈数据科技
这些组件提供构建异步应用所需的运行时组件。Eps华陈数据科技
示例
extern crate tokio;
use tokio::prelude::*;
use tokio::io::copy;
use tokio::net::TcpListener;
fn main() {
// Bind the server's socket.
let addr = "127.0.0.1:12345".parse().unwrap();
let listener = TcpListener::bind(&addr)
.expect("unable to bind TCP listener");
// Pull out a stream of sockets for incoming connections
let server = listener.incoming()
.map_err(|e| eprintln!("accept failed = {:?}", e))
.for_each(|sock| {
// Split up the reading and writing parts of the
// socket.
let (reader, writer) = sock.split();
// A future that echos the data and returns how
// many bytes were copied...
let bytes_copied = copy(reader, writer);
// ... after which we'll print what happened.
let handle_conn = bytes_copied.map(|amt| {
println!("wrote {:?} bytes", amt)
}).map_err(|err| {
eprintln!("IO error {:?}", err)
});
// Spawn the future as a concurrent task.
tokio::spawn(handle_conn)
});
// Start the Tokio runtime
tokio::run(server);
} |
Tokio 1.0 稳定版本已发布,Tokio 是 Rust 的异步 runtime,可用于编写快速、可靠的网络应用。Tokio 还提供用于 TCP、UDP、计时器、多线程、工作窃取算法 (work-stealing) 调度等的 API。Eps华陈数据科技
Tokio 团队表示,虽然 Tokio 从四年前刚诞生起就一直在不断发展,不过出现真正的显著变化是在一年前,因为 Rust 在当时才正式支持 async/await。Eps华陈数据科技 使用 Tokio 编写的基本 TCP echo 服务器:Eps华陈数据科技
use tokio::net::TcpListener;
use tokio::io::{AsyncReadExt, AsyncWriteExt};
#[tokio::main]
async fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
let mut listener = TcpListener::bind("127.0.0.1:8080").await?;
loop {
let (mut socket, _) = listener.accept().await?;
tokio::spawn(async move {
let mut buf = [0; 1024];
// In a loop, read data from the socket and write the data back.
loop {
let n = match socket.read(&mut buf).await {
// socket closed
Ok(n) if n == 0 => return,
Ok(n) => n,
Err(e) => {
eprintln!("failed to read from socket; err = {:?}", e);
return;
}
};
// Write the data back
if let Err(e) = socket.write_all(&buf[0..n]).await {
eprintln!("failed to write to socket; err = {:?}", e);
return;
}
}
});
}
} |
在发布公告中,Tokio 团队还介绍了 Tokio 的知名用户和案例。例如,Discord 通过使用 Tokio 将长尾延迟 (Tail Latency) 降低了 5 倍;Fly.io 使用 Tokio 后轻易满足了性能要求;AWS 的 Lambda 团队也使用 Tokio 实现了更可靠、更灵活的服务。Eps华陈数据科技
1.0 作为重要版本更新,Tokio 团队对其稳定性做出了保证,承诺会为 Rust 生态提供稳定的基础设施。Tokio 团队表示目前没有关于 Tokio 2.0 的计划,并承诺至少在 3 年内不发布 Tokio 2.0。他们计划为 1.0 提供至少 5 年的维护支持。Eps华陈数据科技
当然,稳定并不意味着 Tokio 停滞不前,Tokio 团队介绍了他们未来要完成的工作:推动 Stream trait 进入 Rust 标准库、实现 io_uring 接口、集成 tracing 以及完善 Tokio 的整体生态。这里的生态就是 Tokio 团队所说的 Tokio stack。举个例子,Tokio 为标准基元 (standard primitives),如 socket 和定时器提供了 runtime 和异步 API,但网络应用通常会使用更高级别的协议,如 HTTP 和 gRPC。因此 Tokio stack 会提供 HTTP 的 Hyper 和 gRPC 的 Tonic 以满足需求。Eps华陈数据科技
最后,Tokio 团队表示随着 Tokio 的推出,他们会专注于开发 Tower,这是一套用于构建可靠客户端和服务器的可重用组件。Eps华陈数据科技
|