面试题：Rust async/await与并发控制

Question

假设有100个异步任务，每个任务模拟一个网络请求（可以简单打印开始和结束信息），但是系统资源有限，同一时间只能允许10个任务并发执行。请使用Rust的`async/await`结合合适的并发控制机制（如`tokio::sync::Semaphore`）来实现这个需求，并且要确保所有任务最终都能执行完成，同时展示如何处理任务执行过程中的错误。

Answer 1

use std::error::Error;
use tokio::sync::Semaphore;

// 模拟网络请求
async fn mock_network_request(task_id: u32) -> Result<(), Box<dyn Error>> {
    println!("Task {} started", task_id);
    // 这里可以替换为实际的网络请求逻辑
    tokio::time::sleep(std::time::Duration::from_secs(1)).await;
    println!("Task {} completed", task_id);
    Ok(())
}

#[tokio::main]
async fn main() {
    let semaphore = Semaphore::new(10);
    let mut tasks = Vec::new();

    for i in 0..100 {
        let permit = semaphore.acquire().await.expect("Failed to acquire permit");
        let task = tokio::spawn(async move {
            let result = mock_network_request(i).await;
            drop(permit); // 任务完成后释放信号量
            result
        });
        tasks.push(task);
    }

    for task in tasks {
        if let Err(e) = task.await {
            eprintln!("Task failed: {}", e);
        }
    }
}

1. 引入必要的库：代码中使用了 tokio::sync::Semaphore 来控制并发数量，所以需要引入 tokio 库。
2. 模拟网络请求函数：mock_network_request 函数模拟了一个网络请求，打印开始和结束信息，并使用 tokio::time::sleep 模拟请求耗时。
3. 主函数：
   • 创建一个最大许可数为10的 Semaphore。
   • 遍历100次，每次获取一个信号量 permit，并创建一个异步任务。任务中先执行模拟网络请求，请求完成后释放 permit。
   • 等待所有任务完成，并处理任务执行过程中可能出现的错误，打印错误信息。