面试题：Rust 异步网络I/O中的Future和Poll机制

Question

请解释在Rust异步网络I/O中，`Future`和`Poll`是如何协同工作的？在`Future`实现`Poll`方法时，`Poll::Pending`和`Poll::Ready`分别代表什么含义，以及在网络I/O场景下它们通常在什么情况下返回？

Answer 1

在Rust异步网络I/O中，Future代表一个异步计算的结果，它定义了异步操作的逻辑。Poll是用于驱动Future执行的机制。

Future需要实现Poll方法，该方法由执行者（如Executor）调用，以尝试推进异步操作。

Poll::Pending和Poll::Ready的含义如下：

• Poll::Pending：表示Future尚未准备好产生结果，异步操作还在进行中。执行者应该在未来某个时间点再次轮询该Future。在网络I/O场景下，通常在以下情况返回：
  • 当等待网络数据可读或可写时，比如调用TcpStream::read或write方法，而当前连接还没有数据可读或没有可写空间时，对应的Future实现会返回Poll::Pending，等待网络事件发生。
  • 当需要等待其他异步操作完成，例如等待另一个Future执行完毕，当前Future会返回Poll::Pending。
• Poll::Ready：表示Future已经完成，并且可以获取计算结果。在网络I/O场景下，当read操作成功读取到数据，或者write操作成功将数据写入网络连接时，对应的Future实现会返回Poll::Ready并携带操作结果（如读取到的数据量或写入的数据量）。