作者:禅与计算机程序设计艺术
1.背景介绍
并发(concurrency)是现代计算机编程的一个重要特性之一。它是指多个任务或线程同时执行的能力,可以提高程序的运行效率、缩短处理时间,从而提升用户体验。传统的单进程、多线程(pthreads)或者纯异步I/O(Asynchronous I/O)的方式在并发方面往往遇到困难。为此,Rust提供了一种全新的并发机制,叫做微型线程(micro-threads),它可以在保证数据安全的前提下充分利用CPU资源。它被设计为轻量级的原语,可以方便地创建和销毁、切换上下文,并且能支持复杂的同步和通信模式。另外,Rust还提供了对内存管理的控制,保证内存安全和避免数据竞争等问题。因此,Rust程序员需要掌握并发编程的相关知识,才能更好地编写出并发程序。本教程将尝试通过系列的文章,让读者了解并发编程所需的基本知识,并逐步学习微型线程以及Rust提供的工具和框架,实现一些实用性的应用。
2.核心概念与联系
首先,我们需要了解并发编程的几个基本概念及其之间的联系。
2.1 线程(Thread)
在计算机中,线程是最小的执行单位,一个进程可以由多个线程组成,每个线程之间共享进程的所有资源。线程在运行时,会消耗非常小的资源,也不会切换到其他线程,所以单线程任务实际上运行得非常快。但是,在多线程任务中,由于线程之间共享进程的资源,因此如果某个线程出现了异常,则整个进程都会受影响。因此,线程之间必须协同合作完成工作。
2.2 进程(Process)
进程是一个正在运行中的程序,它是分配资源的基本单位。一个进程可以