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Implementierung eines threadsicheren asynchronen Timer-Futures von Grund auf

Das Schreiben benutzerdefinierter Futures erfordert die manuelle Implementierung des Future-Traits und die Verwaltung von Task-Wakern. Dieser asynchrone Timer startet einen Worker-Thread und aktualisiert den gemeinsamen Zustand, wodurch die Aufgabe des Async-Runtimes nach Ablauf der Zeit geweckt wird.

snippet.rs
rust
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use std::future::Future;
use std::pin::Pin;
use std::sync::{Arc, Mutex};
use std::task::{Context, Poll, Waker};
use std::thread;
use std::time::Duration;
struct AsyncTimer {
state: Arc<Mutex<TimerState>>,
}
struct TimerState {
completed: bool,
waker: Option<Waker>,
}
impl Future for AsyncTimer {
type Output = ();
fn poll(self: Pin<&mut Self>, cx: &mut Context<'_>) -> Poll<Self::Output> {
let mut state = self.state.lock().unwrap();
if state.completed {
Poll::Ready(())
} else {
state.waker = Some(cx.waker().clone());
Poll::Pending
}
}
}
impl AsyncTimer {
fn new(duration: Duration) -> Self {
let state = Arc::new(Mutex::new(TimerState { completed: false, waker: None }));
let thread_state = state.clone();
thread::spawn(move || {
thread::sleep(duration);
let mut state = thread_state.lock().unwrap();
state.completed = true;
if let Some(waker) = state.waker.take() {
waker.wake();
}
});
AsyncTimer { state }
}
}
Erklärung
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state.waker = Some(cx.waker().clone());
Speichert den aktuellen Waker-Kontext des Tasks, damit der Hintergrundthread den Executor informieren kann.
2
Poll::Pending
Gibt Pending zurück, um dem Runtime zu signalisieren, dass die Operation noch nicht bereit ist.
3
waker.wake();
Löst den Waker aus, wodurch der diesem Future zugeordnete Task für einen erneuten Poll-Aufruf eingeplant wird.