[!info] 关联笔记

• 所属 MOC：并发与异步 · 学习路线
• 前置概念：channel、共享状态、async
• 后续概念：优雅关闭、HTTP 服务
• 容易混淆：具体运行时 API

Rust 并发模式概览

这个概念为什么出现

会用 spawn/channel 之后，工程失败常在结构：任务泄漏、无界队列、无超时、关闭无协议。
本篇给模式地图，不绑定单一 crate 版本细节。

[!abstract] 一句话理解 用清晰的任务生命周期、有界队列背压、超时与统一取消，把线程/async 原语组装成可运维的并发系统。

最小可运行示例

场景：有界任务队列防止内存打爆

生产者提交任务，消费者处理；有界 channel 在队列满时阻塞生产者（背压）。

use std::sync::mpsc::sync_channel;
use std::thread;
use std::time::Duration;

// 业务意图：有界队列保护内存。
// 教学点：sync_channel 背压；消费者 drop 后发送失败。

fn main() {
    let (tx, rx) = sync_channel::<u32>(2);
    let worker = thread::spawn(move || {
        while let Ok(job) = rx.recv() {
            println!("process job={job}");
        }
    });

    for job in 1..=4 {
        println!("submit {job}");
        tx.send(job).unwrap();
    }
    drop(tx);
    worker.join().unwrap();
}

建议运行：cargo run（可见 submit 与 process 交织，队列容量为 2）。

结合场景再看三个关注点

1. 有界 = 背压
2. 关闭协议：drop sender
3. 真实系统还要超时与指标

核心模式地图

模式	要点
扇出	一任务变多任务并行
扇入	多结果汇聚
工作池	限制并发度
背压	有界队列/拒绝策略
超时	防止永久挂起
取消	广播关闭/CancellationToken
监督	任务失败重启策略

设计动机

• 把正确性从“能跑”提升到“可长期运行”
• 明确资源上限
• 对齐运维语义（耗尽、降级）

边界与误区

• 无界 buffer “先这样” → OOM
• fire-and-forget spawn 无 join/追踪
• 混用阻塞与 async 无隔离

[!warning] 常见误区：用 sleep 假装同步协调 用条件变量/channel/通知原语。

工程实践

1. 先画数据流与所有权
2. 每个 spawn 有人负责生命周期
3. 超时+指标默认带上
4. 压测验证背压

本节总结

• 模式 > 单 API
• 背压与关闭是一等公民
• 线程/async 按负载选择

自测题

1. 无界 channel 的主要风险？
2. 工作池解决什么问题？

参考答案

1. 内存与延迟失控。
2. 限制并发，稳定资源使用。

延伸阅读与资料来源

资料	类型	支撑内容
The Book — Concurrency	官方书	基础
Async Book	社区书	async 模式
Tokio concepts	生态	任务与 I/O