006 Rust 非同步程式設計，Stream 介紹

linghuyichong發表於2020-07-01
Rust非同步程式設計

Stream 介紹

Stream和Future類似，但是Future對應的是一個item的狀態的變化，而Stream則是類似於iterator，在結束之前能夠得到多個值。或者我們可以簡單的理解為，Stream是由一系列的Future組成，我們可以從Stream讀取各個Future的結果，直到Stream結束。

Stream trait定義

定義如下：

trait Stream {
    type Item;

    fn poll_next(self: Pin<&mut Self>, lw: &LocalWaker)
        -> Poll<Option<Self::Item>>;
}

poll_next函式有三種可能的返回值，分別如下：

  • Poll::Pending 說明下一個值還沒有就緒，仍然需要等待。
  • Poll::Ready(Some(val)) 已經就緒，成功返回一個值，程式可以透過呼叫poll_next再獲取下一個值。
  • Poll::Ready(None) 表示Stream已經結束，不應該在呼叫poll_next。

迭代

和同步的Iterator類似，Stream可以迭代處理其中的值，如使用map, filter, fold, try_map, try_filter, and try_fold等。但是Stream不支援使用for，而while let和 next/try_next則是允許的。 例子如下：

async fn sum_with_next(mut stream: Pin<&mut dyn Stream<Item = i32>>) -> i32 {
    use futures::stream::StreamExt; // for `next`
    let mut sum = 0;
    while let Some(item) = stream.next().await {
        sum += item;
    }
    sum
}

async fn sum_with_try_next(
    mut stream: Pin<&mut dyn Stream<Item = Result<i32, io::Error>>>,
) -> Result<i32, io::Error> {
    use futures::stream::TryStreamExt; // for `try_next`
    let mut sum = 0;
    while let Some(item) = stream.try_next().await? {
        sum += item;
    }
    Ok(sum)
}

併發

上面的使用的迭代處理，如果我們要併發的處理流，則應該使用for_each_concurrent和 try_for_each_concurrent，示例如下：

async fn jump_around(
    mut stream: Pin<&mut dyn Stream<Item = Result<u8, io::Error>>>,
) -> Result<(), io::Error> {
    use futures::stream::TryStreamExt; // for `try_for_each_concurrent`
    const MAX_CONCURRENT_JUMPERS: usize = 100;

    stream.try_for_each_concurrent(MAX_CONCURRENT_JUMPERS, |num| async move {
        jump_n_times(num).await?;
        report_n_jumps(num).await?;
        Ok(())
    }).await?;

    Ok(())
}

參考資料

Rust非同步程式設計

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