Rust async、Future、JoinHandle的区别

原创

路之遥

发布于 2025-04-10 02:46:58

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在rust 的异步项目中，经常看到用async、JoinHandle修饰的函数/方法，它们二者在异步开发中有什么区别，什么时候用async，什么时候用JoinHandle.

async与Future

async 是rust Future的语法糖，主要用于定义异步函数或异步代码块，编译器会将async 代码块在编译期生成对应的Future实现代码，它是lazy的不会自动执行任务，需要await才会触发函数或代码块运行。

下面2个do_something_**的定义本质上是做同一件事情，

use std::future::Future;

async fn do_something_async() -> u64 {
    32
}

fn do_something_future() -> impl Future<Output = u64> {
    async { 32 }
}

#[tokio::main]
async fn main() {
    println!("{}", do_something_async().await);
    println!("{}", do_something_future().await);
}

async 主要用于定义异步函数或异步代码块，它不会自动启动任务，而是返回一个 Future，需要 await 运行。

JoinHandle

JoinHandle 是一个“等待某个任务执行完成并获得其结果”的句柄（Handle），创建后会线程内任务会立即执行、非lazy，当需要获取线程内任务执行结果时调用.join或.await。

标准库（std::thread）与异步运行时库（如 tokio）都提供了JoinHandle的语义，它们具有相同的执行语义：非lazy，获取内部异步任务结果时分别使用.join、.await。

fn main() {
    thread_join();
    async_runtime_join();
}

fn thread_join() {
    let begin = std::time::Instant::now();
    let handler = std::thread::spawn(|| (std::time::Instant::now(), "hello world".to_string()));
    std::thread::sleep(std::time::Duration::from_secs(2));
    let result = handler.join().unwrap();
    let end = std::time::Instant::now();
    assert_eq!(result.1, "hello world");
    println!(
        "begin: {:?}, thread completed {:?}, end: {:?}",
        begin.elapsed().as_secs(),
        result.0.elapsed().as_secs(),
        end.elapsed().as_secs()
    );
}

fn async_runtime_join() {
    let rt = tokio::runtime::Runtime::new().unwrap();
    rt.block_on(async {
        let begin = std::time::Instant::now();
        let handler =
            tokio::spawn(async { (std::time::Instant::now(), "hello world".to_string()) });
        tokio::time::sleep(std::time::Duration::from_secs(2)).await;
        let result = handler.await.unwrap();
        let end = std::time::Instant::now();
        assert_eq!(result.1, "hello world");
        println!(
            "begin: {:?}, async thread completed {:?}, end: {:?}",
            begin.elapsed().as_secs(),
            result.0.elapsed().as_secs(),
            end.elapsed().as_secs()
        );
    })
}

总结

概念	作用	是否立即执行	如何获取结果
async	构建 Future	❌ 不会	需要 .await
Future	异步操作描述符	❌ 不会	.await
JoinHandle	表示一个异步任务的运行句柄	✅ 会执行	.await 结果