tokio task的通信和同步(1): 簡介

通常來說，對於允許併發多執行分支的內核或引擎來說，都需要提供對應的通信機制和同步機制。

例如，多進程之間，有進程間通信方式，比如管道、套接字、共享內存、消息隊列等，還有進程間的同步機制，例如信號量、文件鎖、條件變量等。多線程之間，也有線程間通信方式，簡單粗暴的是直接共享同進程內存，同步機制則有互斥鎖、條件變量等。

tokio提供了異步多任務的併發能力，它也需要提供異步任務之間的通信方式和同步機制。

在介紹它們之前，需要先開啟tokio的同步功能。

tokio = {version = "1.13", features = ["rt", "sync", "rt-multi-thread"]}

sync模塊主要包含兩部分功能：異步任務之間的通信模塊以及異步任務之間的狀態同步模塊。

tokio的異步任務之間主要採用消息傳遞(message passing)的通信方式，即某個異步任務負責發消息，另一個異步任務收消息。這種通信方式的最大優點是避免併發任務之間的數據共享，消滅數據競爭，使得代碼更加安全，更加容易維護。

消息傳遞通常使用通道(channel)來進行通信。tokio提供幾種不同功能的通道：

不同類型的通道，用於解決不同場景的需求。通常來說，最常用的是mpsc類型的通道。

在編寫異步任務的併發代碼時，很多時候需要去檢測任務之間的狀態。比如任務A需要等待異步任務B執行完某個操作後才允許向下執行。

比較原始的解決方式是直接用代碼去輪詢判斷狀態是否達成。但在異步編程過程中，這類狀態檢測的需求非常普遍，因此異步框架會提供一些內置在框架中的同步原語。同步原語封裝了各種狀態判斷、狀態等待的輪詢操作，這使得編寫任務狀態同步的代碼變得更加簡單直接。

通常來說，有以下幾種基本的同步原語，這些也是tokio所提供的：

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