面试题：Rust异步编程的性能优化与并发控制

实现思路

使用tokio库：Rust中常用的异步运行时，提供了异步任务管理和调度功能。
使用tokio::sync::Semaphore：信号量用于控制并发请求数。初始化一个容量为100的信号量，每个请求获取一个信号量许可后才能发起，请求完成后释放许可。
创建任务列表：使用Vec存储1000个异步任务，每个任务负责发起一个HTTP请求。
并发执行任务：使用tokio::join!或futures::future::join_all并发执行这些任务，并等待所有任务完成。

关键代码片段

use reqwest::Client;
use tokio::sync::Semaphore;

#[tokio::main]
async fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    let client = Client::new();
    let semaphore = Semaphore::new(100);

    let mut tasks = Vec::with_capacity(1000);
    for _ in 0..1000 {
        let permit = semaphore.acquire().await?;
        let client = client.clone();
        tasks.push(tokio::spawn(async move {
            let _permit = permit;
            let response = client.get("http://example.com").send().await;
            // 处理响应
            response
        }));
    }

    for task in tasks {
        task.await??;
    }

    Ok(())
}

性能瓶颈及优化

性能瓶颈

网络延迟：HTTP请求本身存在网络延迟，多个请求并发时可能会因为网络带宽限制而导致整体性能下降。
资源竞争：虽然通过信号量控制了并发数，但任务在获取信号量许可、访问共享资源（如Client实例）时仍可能存在竞争，影响性能。
任务调度开销：tokio运行时在调度大量任务时会产生一定的调度开销，尤其是在任务数量较多且任务执行时间较短的情况下。

优化措施

连接池：使用连接池复用HTTP连接，减少建立新连接的开销。reqwest默认已经有连接池功能，可适当调整连接池参数以优化性能。
批量请求：如果目标服务器支持，尝试将多个请求合并为一个批量请求，减少网络请求次数。
优化任务调度：根据任务特性合理设置tokio运行时的线程数、调度策略等参数，减少调度开销。例如，对于I/O密集型任务，可适当增加线程数。
错误处理优化：在处理大量请求时，合理处理请求中的错误，避免因为一个请求的错误导致整个任务流程中断，影响整体性能。可以采用重试机制或记录错误后继续执行其他任务。

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面试题：Rust异步编程的性能优化与并发控制

知识考点

面试题答案

实现思路

关键代码片段

性能瓶颈及优化

性能瓶颈

优化措施