Tokio与I/O
tokio crate带有TCP和UDP网络类型。 与std中的类型不同,Tokio的网络类型基于轮询模型,并在其准备状态发生变化(接收数据并刷写写入缓冲区)时通知任务执行程序。 在tokio :: net模块中,您将找到TcpListener,TcpStream和UdpSocket等类型。
所有这些类型都提供了future
的API以及poll API。
Tokio网络类型由基于Mio的反应器提供动力,默认情况下,它在后台线程上懒洋洋地启动。 有关详细信息,请参阅reactor文档。
使用Future API 我们已经在本指南的前面已经看到了一些传入函数以及tokio_io :: io中的助手。
这些助手包括:
- incoming:入站TCP连接流。
- read_exact:准确读取n个字节到缓冲区。
- read_to_end:将所有字节读入缓冲区。
- write_all:写入缓冲区的全部内容。
- copy:将字节从一个I / O句柄复制到另一个I / O句柄。
很多这些函数/帮助程序都是AsyncRead和AsyncWrite特性的通用函数。这些特征类似于std的Read和Write,但仅适用于“future
感知”的类型,即遵循强制属性:
- 调用读取或写入是非阻塞的,它们永远不会阻塞调用线程。
- 如果一个调用会以其他方式阻塞,那么会返回一个带有此类WillBlock的错误。如果发生这种情况,则当前
future
的任务计划在I / O再次准备就绪时接收通知(取消停放)
请注意 AsyncRead和AsyncWrite类型的用户应使用poll_read和poll_write,而不是直接调用read和write。
例如,以下是如何接受连接,从它们读取5个字节,然后将5个字节写回套接字:
let server = listener.incoming().for_each(|socket| {
println!("accepted socket; addr={:?}", socket.peer_addr().unwrap());
let buf = vec![0; 5];
let connection = io::read_exact(socket, buf)
.and_then(|(socket, buf)| {
io::write_all(socket, buf)
})
.then(|_| Ok(())); // Just discard the socket and buffer
// Spawn a new task that processes the socket:
tokio::spawn(connection);
Ok(())
})
使用Poll API
手动实现Future时将使用基于Poll的API,您需要返回Async。 当您需要实现自己的处理自定义逻辑的组合器时,这非常有用。
例如,这就是如何为TcpStream实现read_exact的future
。
pub struct ReadExact {
state: State,
}
enum State {
Reading {
stream: TcpStream,
buf: Vec<u8>,
pos: usize,
},
Empty,
}
impl Future for ReadExact {
type Item = (TcpStream, Vec<u8>);
type Error = io::Error;
fn poll(&mut self) -> Result<Async<Self::Item>, io::Error> {
match self.state {
State::Reading {
ref mut stream,
ref mut buf,
ref mut pos
} => {
while *pos < buf.len() {
let n = try_ready!({
stream.poll_read(&mut buf[*pos..])
});
*pos += n;
if n == 0 {
let err = io::Error::new(
io::ErrorKind::UnexpectedEof,
"early eof");
return Err(err)
}
}
}
State::Empty => panic!("poll a ReadExact after it's done"),
}
match mem::replace(&mut self.state, State::Empty) {
State::Reading { stream, buf, .. } => {
Ok(Async::Ready((stream, buf)))
}
State::Empty => panic!(),
}
}
}
数据报(Datagrams)
请注意 ,大多数讨论都是围绕I / O或字节流进行的,而UDP重要的不是! 但是,为了适应这种情况,UdpSocket类型还提供了许多方便的方法:
send_dgram
允许您表示将数据报作为future
发送,如果无法立即发送整个数据报,则返回错误。recv_dgram
表示将数据报读入缓冲区,产生缓冲区和来自的地址。