面试题：Rust函数别名在异步编程中的深度应用

架构设计

定义请求处理函数类型别名：首先定义一个类型别名来表示请求处理函数的签名。由于是异步函数，函数返回值应该是 Future。
使用 HashMap 管理函数别名：利用 HashMap 来存储函数别名与实际处理函数的映射关系，这样可以通过别名动态注册和查找处理函数。
处理异步任务并发：使用 tokio 等异步运行时提供的并发原语，如 tokio::spawn 来并发执行异步任务。
错误处理：在异步函数中通过 Result 类型来处理错误，并在调用处进行适当的错误处理。

关键部分代码示例

use std::collections::HashMap;
use tokio::task;

// 定义请求处理函数的类型别名
type RequestHandler = fn(&str) -> impl std::future::Future<Output = Result<String, String>>;

// 存储函数别名与实际处理函数的映射
static mut HANDLERS: Option<HashMap<String, RequestHandler>> = None;

// 注册请求处理函数
fn register_handler(alias: &str, handler: RequestHandler) {
    unsafe {
        if HANDLERS.is_none() {
            HANDLERS = Some(HashMap::new());
        }
        HANDLERS.as_mut().unwrap().insert(alias.to_string(), handler);
    }
}

// 通过别名获取请求处理函数
fn get_handler(alias: &str) -> Option<RequestHandler> {
    unsafe {
        HANDLERS.as_ref().and_then(|handlers| handlers.get(alias).cloned())
    }
}

// 示例请求处理函数
async fn handle_request1(request: &str) -> Result<String, String> {
    // 模拟一些异步操作
    task::yield_now().await;
    Ok(format!("Processed request: {}", request))
}

async fn handle_request2(request: &str) -> Result<String, String> {
    // 模拟一些异步操作
    task::yield_now().await;
    Err("Error in request 2".to_string())
}

#[tokio::main]
async fn main() {
    // 注册处理函数
    register_handler("handler1", handle_request1);
    register_handler("handler2", handle_request2);

    // 获取并调用处理函数
    if let Some(handler) = get_handler("handler1") {
        let result = (handler)("example request").await;
        match result {
            Ok(response) => println!("Response: {}", response),
            Err(error) => println!("Error: {}", error),
        }
    }

    if let Some(handler) = get_handler("handler2") {
        let result = (handler)("example request").await;
        match result {
            Ok(response) => println!("Response: {}", response),
            Err(error) => println!("Error: {}", error),
        }
    }
}

代码说明

类型别名 RequestHandler：定义了请求处理函数的通用签名，返回一个 Future，其输出是 Result<String, String>，用于处理可能的成功或失败情况。
静态变量 HANDLERS：使用 HashMap 存储函数别名与实际处理函数的映射。注意这里使用了 unsafe 代码，因为静态变量的初始化和修改需要注意线程安全问题。在实际应用中，可以使用更安全的线程安全存储方式，如 RwLock 等。
register_handler 函数：用于向 HANDLERS 中注册处理函数。
get_handler 函数：根据别名从 HANDLERS 中获取对应的处理函数。
示例处理函数 handle_request1 和 handle_request2：模拟了不同的请求处理逻辑，包括异步操作和错误处理。
main 函数：展示了如何注册处理函数、获取处理函数并调用它们，同时处理返回的结果或错误。

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