Rust 与 Wasm 中的异步
如果你使用过 wasm-bindgen，那你也许注意到，wasm-bindgen 如今可以与JS中的Promise协作。也就是说，像下面这段Rust代码，假如编译成 WebAssembly 并在Web或Node.js环境执行，它确实可以在await?处等待异步任务fetch完成，程序表现得像是阻塞了一样：
// JS: fetch
let promise = window()?.fetch_sth(&request); // 返回 Promise<Response>
// Rust: await
let resp_value = JsFuture::from(promise).await?;
let resp = web_sys::Response::from(resp_value);但是，如果你了解相关背景的话，你会知道当下浏览器中 WebAssembly 的执行无法被中断（trap除外），更不用说过一会再从中断位置恢复执行了。同时，Rust编译为 WebAssembly 基本意味着要面对一个no_std环境，至少在浏览器中一般情况下没法直接使用操作系统层面的线程、进程等异步设施。所以wasm-bindgen是怎么实现这么神奇的功能的呢？可以猜想wasm-bindgen背后应该利用了Web环境的事件循环，自己实现了一个Rust异步运行时。带着这样的猜想，让我们来探究下相关的实现。
注意：“当下 WebAssembly 的执行无法被中断”这个说法并不准确，借助JSPI，我们能够在 WebAssembly 中中断执行并等待宿主环境的异步操作。但这依然是一个实验性的feature，浏览器尚需要打开一些配置才能支持，至少可以肯定
wasm-bindgen底层没有使用它。
Rust 中的异步运行时
首先，需要对Rust中的异步运行时做一定程度的的介绍。所谓异步运行时可以理解为一套能够驱动非阻塞I/O并调度大量任务的逻辑。Rust的标准库并不包含异步运行时，它只提供了一些更基础的设施（比如锁和线程）、async/await语法糖和抽象（比如Future、Waker等）。开发者需要使用这些基础设施，自己去实现各种异步调度执行工作。例如，你可以看看tokio、async-std或者smol等库，这些都是社区实现的主流异步运行时，提供了在不同业务场景下的选择。
这里我们提到了Future，Future可以说是理解Rust异步编程的核心，也是串联应用层实现和语言底层设施的关键桥梁。从本质上说，Future只是一个定义了poll方法的trait（类比Typescript中的接口）：
pub trait Future {
/// Future完成后产生的值的类型
type Output;
/// 尝试轮询Future以获取结果
///
/// 如果Future已完成，则返回Poll::Ready(result)
/// 如果Future还未完成，则返回Poll::Pending
fn poll(self: Pin<&mut Self>, cx: &mut Context<'_>) -> Poll<Self::Output>;
}如何利用这么简单的抽象来实现异步编程呢？个人建议，可以把“poll()返回Poll::Pending”看做一种让渡线程控制权的尝试，即某种形式的yield。而调度设施只是采取某些策略在合适的时机调用任务的poll方法，并根据其结果做不同的调度动作。
这么说可能还是有点“空中楼阁”，没关系，我们通过两个例子来进一步说明Future的用途。
下面案例中的代码主要由Kimi-K2和K2.5编写。
简易单线程“异步”运行时
首先是一个单线程“异步”运行时的例子，这里的“异步”我加了双引号，因为我们要实现的其实是“并行”而非并发，即多个任务同时被调度，但由于是单线程，它们只能各自占据一定的时间片执行，并在合适的时机让渡控制权给其他任务，如此交替。这个过程有点黑盒，在外界看起来，它们好像是同时在进行的任务。
此处“合适的时机”本质说的就是调度算法。作为示例，我们采用一个简单的“合作式调度”。例子中将会创建两个任务，它们的poll方法每次被执行时直接阻塞100ms，然后返回Pending，直到该任务总共阻塞了2000ms之后再返回Ready。
这时调度器的实现就非常简单了，我们用一个FIFO的队列来存放任务，每次取队头poll一下，如果还在Pending就把它丢到队尾，这样两个任务就会依次出现在队头交替执行。
- 任务的定义，“任务”的抽象可以帮助我们更好的理解调度器实现，后续我们可能会里面添加
task_id、priority等用于调度的状态：
/// 任务结构体，包装了一个Future
pub struct Task {
/// 包装的Future，使用()作为输出类型，因为暂时不关心返回值
future: Pin<Box<dyn Future<Output = ()>>>,
}
impl Task {
/// 创建一个新的任务
pub fn new(future: impl Future<Output = ()> + 'static) -> Self {
Self {
future: Box::pin(future),
}
}
/// 轮询任务以推进其执行
pub fn poll(&mut self, cx: &mut Context<'_>) -> Poll<()> {
// 直接返回Future的poll结果
self.future.as_mut().poll(cx)
}
}- 调度器