面试题：Rust中同步I/O和异步I/O在处理多任务时的差异

同步I/O工作原理

同步I/O在执行I/O操作时，程序会阻塞当前线程，直到I/O操作完成。比如在读取文件时，线程会一直等待数据从磁盘读取到内存中，在这个过程中线程不能执行其他任务。

异步I/O工作原理

异步I/O允许程序在发起I/O操作后，无需等待操作完成即可继续执行其他任务。它通过事件循环和回调机制来处理I/O操作的结果。当I/O操作完成时，事件循环会将结果通知给相应的回调函数进行后续处理。在Rust中，async/await语法糖以及Future trait等实现了异步编程模型。

性能差异

同步I/O性能：在I/O操作耗时较短且任务单一的场景下，同步I/O的性能较好，因为它没有额外的异步调度开销。但在处理多个I/O操作且I/O操作耗时较长时，由于线程阻塞，会导致CPU资源浪费，整体性能下降。
异步I/O性能：在高并发、I/O密集型场景下，异步I/O能显著提升性能。它可以让线程在等待I/O操作时去执行其他任务，充分利用CPU资源，减少线程上下文切换开销。

选择场景

优先选择同步I/O的场景：
- 当I/O操作非常简单且耗时极短，例如在本地快速读取一个小文件。比如在一个简单的配置文件读取场景，文件内容少，读取速度快，同步I/O简单直接，不会因为异步调度带来额外开销。示例代码如下：

use std::fs::read_to_string;

fn main() {
    let content = read_to_string("config.txt").expect("Failed to read file");
    println!("{}", content);
}

优先选择异步I/O的场景：
- 当处理大量网络请求或I/O操作频繁且耗时较长时，如网络爬虫需要并发请求多个网页。异步I/O可以在等待网络响应时继续处理其他请求。示例代码如下：

use std::io::{self, Write};
use futures::stream::StreamExt;
use reqwest::Client;

#[tokio::main]
async fn main() -> io::Result<()> {
    let client = Client::new();
    let urls = vec![
        "https://example.com",
        "https://rust-lang.org",
        "https://github.com"
    ];
    let mut handles = Vec::new();
    for url in urls {
        let client = client.clone();
        let handle = tokio::spawn(async move {
            let res = client.get(url).send().await;
            match res {
                Ok(response) => {
                    let body = response.text().await;
                    println!("Response from {}: {}", url, body.unwrap());
                }
                Err(e) => {
                    println!("Error fetching {}: {}", url, e);
                }
            }
        });
        handles.push(handle);
    }
    for handle in handles {
        handle.await.unwrap();
    }
    Ok(())
}

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