Rust 线程

std::thread 启动线程、move 闭包转移所有权、JoinHandle 等待与线程间基本协作入口。

#concept #growing #dev #rust

[!info] related notes

所属 MOC：并发与异步 · 学习路线

前置概念：所有权、闭包、Send 与 Sync

后续概念：channel、共享状态

容易混淆：async 任务

Rust 线程

这个概念为什么出现

CPU 密集或需要并行的工作会用到 OS 线程。
Rust 标准库提供 std::thread，并把“什么能跨线程移动”交给类型系统（Send）。

[!abstract] 一句话理解 thread::spawn 启动线程执行闭包（常用 move 捕获）；通过 JoinHandle 等待结果；跨线程移动的数据必须满足 Send。

最小可运行示例

场景：报表服务并行汇总两个分区计数

夜间任务把两个分区的行数并行统计，主线程 join 后相加。

use std::thread;

// 业务意图：并行统计两个分区的记录数。
// 教学点：无捕获闭包无需 move；先 spawn 两个线程，再分别 join。

fn count_partition(name: &str, rows: u64) -> u64 {
    println!("counting {name}");
    rows // 示意
}

fn main() {
    let h1 = thread::spawn(|| count_partition("p1", 120));
    let h2 = thread::spawn(|| count_partition("p2", 80));
    let r1 = h1.join();
    let r2 = h2.join(); // 先等待两者，再检查各自结果
    let total = r1.expect("p1 panicked") + r2.expect("p2 panicked");
    println!("total_rows={total}");
}

建议运行：cargo run

期望输出（顺序可能交错）：

counting p1
counting p2
total_rows=200

结合场景再看三个关注点

join 处理线程 panic（Result）
spawn 闭包与返回值均要求 Send + static；移动借用仍受原数据寿命限制，借用局部数据可用 thread::scope
线程不是 async 任务，更重

核心概念与准确模型

spawn → JoinHandle<T>
join 等待并取 Result<T>
线程局部：thread_local!
Builder 可命名/设栈大小

与 channel/Mutex 组合才构成完整并发。

设计动机

安全地暴露 OS 线程
通过 Send 防数据竞争
显式 join 表达生命周期

边界与误区

无界创建线程可耗尽资源 → 线程池
丢弃 JoinHandle 会分离线程，不会自动等待或取消；main 返回后进程可结束其他线程
join 的 Err 是线程 panic；若线程函数返回 Result，需区分 join 的外层错误与业务内层错误
thread::scope 在作用域退出前等待作用域线程，因此可借用栈数据；普通 spawn 不具有这一保证
在 async 运行时里阻塞线程要谨慎

[!warning] 常见误区：在 async 函数里 thread::sleep 当并发会阻塞工作线程；async 用定时器 future。

工程实践

CPU 密集可考虑线程池
I/O 密集优先 async 生态
命名线程便于排障
传播错误：join 后处理 panic 或返回值

本节总结

spawn/join 基础
move + Send
与 channel/锁组合

自测题

为什么 spawn 的闭包常常要 move？
join 返回 Err 通常表示？

参考答案

将非 Copy 的拥有数据转交线程；仍需满足 Send + static，move 一个短借用本身不够。
子线程 panic。

延伸阅读与资料来源

资料	类型	支撑内容
The Book — Fearless Concurrency	官方书	并发
std::thread	标准库	线程 API