如何在循环中生成异步方法？

Question

我有一个包含 resolve() 方法的对象向量，该方法使用 reqwest 查询外部网站 API。在每个对象上调用 resolve() 方法后，我想打印每个请求的结果。

这是我的半异步编译和工作代码（但不是真正异步的）：

for mut item in items {
    item.resolve().await;

    item.print_result();
}

我尝试使用 tokio::join! 来生成所有异步调用并等待它们完成，但我可能做错了什么：

tokio::join!(items.iter_mut().for_each(|item| item.resolve()));

这是我遇到的错误：

error[E0308]: mismatched types
  --> src\main.rs:25:51
   |
25 |     tokio::join!(items.iter_mut().for_each(|item| item.resolve()));
   |                                                   ^^^^^^^^^^^^^^ expected `()`, found opaque type
   | 
  ::: src\redirect_definition.rs:32:37
   |
32 |     pub async fn resolve(&mut self) {
   |                                     - the `Output` of this `async fn`'s found opaque type
   |
   = note: expected unit type `()`
            found opaque type `impl std::future::Future`

如何一次为所有实例调用 resolve() 方法？

这段代码反映了答案——现在我正在处理我不太理解的借用检查器错误——我应该用 'static 注释我的一些变量吗？

let mut items = get_from_csv(path);

let tasks: Vec<_> = items
    .iter_mut()
    .map(|item| tokio::spawn(item.resolve()))
    .collect();

for task in tasks {
    task.await;
}

for item in items {
    item.print_result();
}

error[E0597]: `items` does not live long enough
  --> src\main.rs:18:25
   |
18 |       let tasks: Vec<_> = items
   |                           -^^^^
   |                           |
   |  _________________________borrowed value does not live long enough
   | |
19 | |         .iter_mut()
   | |___________________- argument requires that `items` is borrowed for `'static`
...
31 |   }
   |   - `items` dropped here while still borrowed

error[E0505]: cannot move out of `items` because it is borrowed
  --> src\main.rs:27:17
   |
18 |       let tasks: Vec<_> = items
   |                           -----
   |                           |
   |  _________________________borrow of `items` occurs here
   | |
19 | |         .iter_mut()
   | |___________________- argument requires that `items` is borrowed for `'static`
...
27 |       for item in items {
   |                   ^^^^^ move out of `items` occurs here

Answer 1

由于您想并行等待 futures，您可以 spawn 将它们合并到运行并行的单独任务中。由于它们运行彼此独立且独立于生成它们的线程，您可以按任何顺序等待它们的句柄。

理想情况下，您应该这样写：

// spawn tasks that run in parallel
let tasks: Vec<_> = items
    .iter_mut()
    .map(|item| tokio::spawn(item.resolve()))
    .collect();
// now await them to get the resolve's to complete
for task in tasks {
    task.await.unwrap();
}
// and we're done
for item in &items {
    item.print_result();
}

但这将被借用检查器拒绝，因为 item.resolve() 返回的未来持有对 item 的借用引用。引用被传递给 tokio::spawn() ，后者将它交给另一个线程，编译器无法证明 item 会比该线程长寿。（想send reference to local data to a thread的时候遇到同样的问题。）

对此有几种可能的解决方案；我发现最优雅的方法是将项目移到传递给 tokio::spawn() 的异步闭包中，并让任务在完成后将它们交还给您。基本上，您使用 items 向量来创建任务并立即从等待的结果中重构它：

// note the use of `into_iter()` to consume `items`
let tasks: Vec<_> = items
    .into_iter()
    .map(|mut item| {
        tokio::spawn(async {
            item.resolve().await;
            item
        })
    })
    .collect();
// await the tasks for resolve's to complete and give back our items
let mut items = vec![];
for task in tasks {
    items.push(task.await.unwrap());
}
// verify that we've got the results
for item in &items {
    item.print_result();
}

playground 中的可运行代码。

请注意，futures crate 包含一个 join_all 函数，它类似于您需要的函数，除了它会轮询各个 futures 而不确保它们运行并行。我们可以编写一个通用的 join_parallel，它使用 join_all，但也使用 tokio::spawn 来获得并行执行：

async fn join_parallel<T: Send + 'static>(
    futs: impl IntoIterator<Item = impl Future<Output = T> + Send + 'static>,
) -> Vec<T> {
    let tasks: Vec<_> = futs.into_iter().map(tokio::spawn).collect();
    // unwrap the Result because it is introduced by tokio::spawn()
    // and isn't something our caller can handle
    futures::future::join_all(tasks)
        .await
        .into_iter()
        .map(Result::unwrap)
        .collect()
}

使用此函数，回答问题所需的代码归结为：

let items = join_parallel(items.into_iter().map(|mut item| async {
    item.resolve().await;
    item
})).await;
for item in &items {
    item.print_result();
}

同样，运行playground中的可用代码。

如何在循环中生成异步方法？

How can I spawn asynchronous methods in a loop?

rust

async-await

rust-tokio