1. Rust Future 的线程模型：概览 🔍
Rust 的异步模型采用用户态线程模型，主要依赖执行器（Executor）来管理任务。这些任务通过 事件循环（event loop）不断轮询来执行 Future。线程的参与主要分成两类：
- 执行器线程：轮询 Future 的进度，决定何时挂起或恢复任务。
- 工作线程（Worker Threads）：处理 I/O 操作、定时器或繁重的计算任务。
不同执行器的实现可能稍有区别（比如 tokio 和 async-std），但核心思想一致：通过线程池和事件循环来高效调度 Future。
2. 主要线程分类与职责 🧵
1. 主线程（Main Thread / Event Loop） 🎛️
- 职责：
- 管理所有异步任务的调度。
- 通过调用 Future 的
poll方法来查看任务是否就绪。 - 当 Future 返回
Pending时，将任务挂起，并把它注册到 Waker 中等待唤醒。
主线程就是个超级管理员，像个傻缺似的疯狂 poll 轮询这些 Future，看它们准备好了没。如果还没准备好，主线程就把任务丢一边不管，等其他线程来唤醒它。👀
2. I/O 线程 / 定时器线程（I/O Threads / Timer Threads） ⏲️
- 职责：
- 处理网络 I/O、文件读写等阻塞操作。
- 定时器线程负责在指定时间到了以后唤醒相应的任务。
这些线程是干脏活累活的，操心所有耗时的 I/O 操作。Rust 异步模型的精髓是：不在主线程上搞阻塞操作，一旦需要等待，任务就挂起，让 I/O 线程继续处理其他活。👷
3. 工作线程（Worker Threads / Thread Pool） 🛠️
- 职责：
- 用于处理 CPU 密集型任务，比如压缩、解密等计算任务。
- 当某个异步任务需要做大量计算时，它会把任务扔给工作线程来搞。
这些线程通常在一个线程池中，负责消化计算任务，以免主线程被 CPU 密集型操作拖慢。
3. 线程之间的交互：如何保持协作？ 🔄
线程之间主要通过 Waker 和 任务队列 来协作。任务可以随时挂起、转移到其他线程，并在合适的时机被唤醒。流程如下：
执行流程：
- 主线程启动任务：主线程开始轮询 Future，通过调用
poll方法查看是否可以完成。如果遇到await，返回Pending。 - 任务挂起 & 注册 Waker：Future 在未准备好时注册一个 Waker，用来告诉执行器——"等资源准备好了，叫醒我"。
- I/O 或定时器线程完成任务：某个 I/O 操作完成后，调用 Waker，通知执行器——“兄弟，我搞定了！”
- 任务重新入队：Waker 将任务重新丢回执行器的任务队列。
- 执行器线程继续轮询：执行器线程会再次调用
poll，如果任务准备好了，就继续执行剩下的代码。
任务队列是执行器线程和工作线程之间的桥梁。主线程可以把 Future 放入队列，工作线程完成任务后也会把它放回队列。
4. Tokio 线程模型的例子：多线程调度 ⚙️
在 Tokio 这种执行器中，线程模型更加复杂。它使用了一种 多线程调度模型，包括：
- 多事件循环线程：Tokio 的 runtime 可以启动多个事件循环线程，每个线程负责轮询一部分 Future。
- 工作线程池：用于并行处理重计算任务，避免事件循环线程被卡住。
你可以选择单线程运行时（current_thread），或者使用多线程运行时（multi_thread）。后者会启动多个事件循环线程，提高并发性能。
5. 为什么 Rust 的线程模型这么牛？ 🧐
- 无阻塞 I/O：所有阻塞操作都扔给 I/O 线程搞定，主线程从不阻塞。
- 任务切换开销低：Future 只是状态机，不涉及线程上下文切换，开销小到让你怀疑人生。
- 高效资源利用：通过线程池管理工作线程，避免 CPU 资源浪费。
6. 总结 🎯
Rust 的 Future 运行时线程模型可以总结为：
- 主线程负责调度，轮询 Future。
- I/O 线程和定时器线程负责等待 I/O 操作和时间到了之后唤醒任务。
- 工作线程池负责重计算任务，防止主线程被拖慢。
