面试题：Rust异步编程中的async/await与阻塞I/O

Question

假设你有一个Rust项目，其中需要处理一些I/O操作。在使用async/await进行异步编程时，如何避免阻塞I/O操作导致整个异步任务队列的卡顿？请举例说明并给出解决方案。

Answer 1

1. 避免阻塞的关键：
   • 在Rust的异步编程中，使用async_std或tokio等异步运行时库，确保I/O操作使用其提供的异步I/O函数。这些库会将I/O操作安排到线程池中（对于阻塞I/O操作）或者使用操作系统的异步I/O机制（对于支持的平台），从而不会阻塞当前异步任务队列。
2. 示例及解决方案：
   • 假设我们要读取一个文件，以下是使用async_std::fs::read_to_string的示例（async_std库）：

   use async_std::fs;
   
   async fn read_file() -> Result<String, std::io::Error> {
       fs::read_to_string("example.txt").await
   }
   

   • 如果使用tokio库，示例如下：

   use tokio::fs;
   
   async fn read_file() -> Result<String, std::io::Error> {
       fs::read_to_string("example.txt").await
   }
   

   • 在这两个示例中，fs::read_to_string是异步操作，当执行到这一行时，当前异步任务会暂停并将控制权交回给异步运行时，运行时可以调度其他任务执行。当I/O操作完成后，该任务会被重新调度继续执行，从而避免阻塞整个异步任务队列。