使用 tokio 0 生成具有非静态生命周期的任务。1.x

Question

我有一个 tokio 核心，它的主要任务是运行一个 websocket（客户端）。当我从服务器收到一些消息时，我想执行一个新任务来更新一些数据。下面是一个最小的失败示例：

use tokio_core::reactor::{Core, Handle};
use futures::future::Future;
use futures::future;

struct Client {
    handle: Handle,
    data: usize,
}

impl Client {
    fn update_data(&mut self) {
        // spawn a new task that updates the data
        self.handle.spawn(future::ok(()).and_then(|x| {
            self.data += 1; // error here
            future::ok(())
        }));
    }
}

fn main() {
    let mut runtime = Core::new().unwrap();

    let mut client = Client {
        handle: runtime.handle(),
        data: 0,
    };

    let task = future::ok::<(), ()>(()).and_then(|_| {
        // under some conditions (omitted), we update the data
        client.update_data();
        future::ok::<(), ()>(())
    });
    runtime.run(task).unwrap();
}

产生此错误的原因：

error[E0477]: the type `futures::future::and_then::AndThen<futures::future::result_::FutureResult<(), ()>, futures::future::result_::FutureResult<(), ()>, [closure@src/main.rs:13:51: 16:10 self:&mut &mut Client]>` does not fulfill the required lifetime
  --> src/main.rs:13:21                                                                                                                                                                
   |                                                                                                                                                                                   
13 |         self.handle.spawn(future::ok(()).and_then(|x| {                                                                                                                           
   |                     ^^^^^                                                                                                                                                         
   |                                                                                                                                                                                   
   = note: type must satisfy the static lifetime

问题是通过句柄产生的新任务需要是静态的。 here 描述了相同的问题。可悲的是，我不清楚如何解决这个问题。即使尝试使用 Arc 和 Mutex（单线程应用程序确实不需要），我也没有成功。

由于 tokio 领域的发展相当迅速，我想知道当前最好的解决方案是什么。你有什么建议吗？

编辑

Peter Hall 的解决方案适用于上述示例。可悲的是，当我构建失败的示例时，我更改了 tokio reactor，认为它们是相似的。使用 tokio::runtime::current_thread

use futures::future;
use futures::future::Future;
use futures::stream::Stream;
use std::cell::Cell;
use std::rc::Rc;
use tokio::runtime::current_thread::{Builder, Handle};

struct Client {
    handle: Handle,
    data: Rc<Cell<usize>>,
}

impl Client {
    fn update_data(&mut self) {
        // spawn a new task that updates the data
        let mut data = Rc::clone(&self.data);
        self.handle.spawn(future::ok(()).and_then(move |_x| {
            data.set(data.get() + 1);
            future::ok(())
        }));
    }
}

fn main() {
    // let mut runtime = Core::new().unwrap();

    let mut runtime = Builder::new().build().unwrap();

    let mut client = Client {
        handle: runtime.handle(),
        data: Rc::new(Cell::new(1)),
    };

    let task = future::ok::<(), ()>(()).and_then(|_| {
        // under some conditions (omitted), we update the data
        client.update_data();
        future::ok::<(), ()>(())
    });
    runtime.block_on(task).unwrap();
}

我获得：

error[E0277]: `std::rc::Rc<std::cell::Cell<usize>>` cannot be sent between threads safely
--> src/main.rs:17:21                                                         
|                                                                            
17 |         self.handle.spawn(future::ok(()).and_then(move |_x| {              
|                     ^^^^^ `std::rc::Rc<std::cell::Cell<usize>>` cannot be sent between threads safely
|                                                                            
= help: within `futures::future::and_then::AndThen<futures::future::result_::FutureResult<(), ()>, futures::future::result_::FutureResult<(), ()>, [closure@src/main.rs:17:51: 20:10 data:std::rc::Rc<std::cell::Cell<usize>>]>`, the trait `std::marker::Send` is not implemented for `std::rc::Rc<std::cell::Cell<usize>>`
= note: required because it appears within the type `[closure@src/main.rs:17:51: 20:10 data:std::rc::Rc<std::cell::Cell<usize>>]`
= note: required because it appears within the type `futures::future::chain::Chain<futures::future::result_::FutureResult<(), ()>, futures::future::result_::FutureResult<(), ()>, [closure@src/main.rs:17:51: 20:10 data:std::rc::Rc<std::cell::Cell<usize>>]>`
= note: required because it appears within the type `futures::future::and_then::AndThen<futures::future::result_::FutureResult<(), ()>, futures::future::result_::FutureResult<(), ()>, [closure@src/main.rs:17:51: 20:10 data:std::rc::Rc<std::cell::Cell<usize>>]>`

所以在这种情况下我似乎确实需要一个 Arc 和一个 Mutex，即使整个代码都是单线程的？

Answer 1

在单线程程序中，不需要使用Arc； Rc 就足够了：

use std::{rc::Rc, cell::Cell};

struct Client {
    handle: Handle,
    data: Rc<Cell<usize>>,
}

impl Client {
    fn update_data(&mut self) {
        let data = Rc::clone(&self.data);
        self.handle.spawn(future::ok(()).and_then(move |_x| {
            data.set(data.get() + 1);
            future::ok(())
        }));
    }
}

关键是您不再需要担心生命周期，因为 Rc 的每个克隆都表现得好像它拥有数据，而不是通过对 self 的引用来访问它。需要内部 Cell（或 RefCell 用于非 Copy 类型），因为 Rc 不能可变地取消引用，因为它已被克隆。

tokio::runtime::current_thread::Handle 的 spawn 方法要求未来是 Send，这就是导致问题更新的原因。在 this Tokio Github issue.

中有一个（某种程度上的）解释为什么会出现这种情况

你可以使用tokio::runtime::current_thread::spawn代替Handle的方法，它总是运行当前线程的未来，不是[=51] =]要求未来是Send。您可以替换上面代码中的 self.handle.spawn，它将正常工作。

如果您需要使用 Handle 上的方法，那么您还需要求助于 Arc 和 Mutex（或 RwLock）以满足Send 要求：

use std::sync::{Mutex, Arc}; struct Client { handle: Handle, data: Arc<Mutex<usize>>, } impl Client { fn update_data(&mut self) { let data = Arc::clone(&self.data); self.handle.spawn(future::ok(()).and_then(move |_x| { *data.lock().unwrap() += 1; future::ok(()) })); } }

如果您的数据确实是 usize，您也可以使用 AtomicUsize 而不是 Mutex<usize>，但我个人认为它使用起来同样笨拙。

使用 tokio 0 生成具有非静态生命周期的任务。1.x

Spawning tasks with non-static lifetimes with tokio 0.1.x

rust

lifetime

rust-tokio

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