同步 I/O 模型可能是在给定时间内处理多个客户端的主要瓶颈，必须使用线程处理更多的客户端。为更好的方法来扩展，我们可以让套接字是非阻塞的，而不是应对套接字的阻塞性质。

对于非阻塞套接字，其上的任何读取、写入或者操作都会立刻返回，无论操作成功与否。没有客户端需要等待请求完成，而是稍后同志请求成功与否。与线程相比，异步 I/O 模型非常高效，但它增加了代码的复杂性。

在基于 UNIX 的平台上，套接字上的轮询机制是通过 poll 和 select 系统调用完成的。这些调用在所有 UNIX 操作系统上都是兼容的，除此之外，Linux 还支持 epoll API。在 poll 和 select 对每个请求的套接字运行 for 循环的情况下，epoll 通过运行时 O(1)来同志用户的套接字事件。

Rust 中的异步抽象

Rust 提供了第三方软件包形式的便捷抽象，用于处理异步 I/O。当处理非阻塞套接字和底层套接字轮询机制时，它为开发人员简化了大多数复杂状态机的处理。可供用户选择的两个底层抽象软件包是 futures 和 mio。

mio

mio 提供了底层机制的高度抽象，他可以为大多数 IO 复用 API 提供跨平台、高效的接口。mio 是一款底层软件包，它提供了一种为 socket 事件设置反应器的便捷方法。它和标准库类型相似，例如 TcpStream类型，不过默认情况下它是非阻塞的。

futures

mio 杂耍式的套接字轮询状态机用起来并不是很方便。为了提供可供应用程序开发人员使用的高级 AP，提供了 future 软件包。

futures 软件包提供了一个 Future 核心 trait，这是该软件包的核心组成部分。

pub trait Future {
    // Future将解析的值
    type Item;

    // 操作失败时的错误类型
    type Error;

    // poll 指定了应该如何完成future过程
    fn poll(&mut self) -> Poll<Self::Item, Self::Error>;
}

Future 值自身不能构建异步应用程序，你需要将某种反应器和事件循环来推进 future 完成。poll 函数指定了应该如何完成 future 过程。future 也可以由几件事情组合而成，从而一个接一个地链接起来。为了推进 future，我们需要一个反应器和事件循环实现，这是由 tokio 软件包提供。

tokio

tokio 整合了上述两种抽象，以及工作窃取调度程序、事件循环和计时器实现，它提供了一个运行时来驱动 future 完成。通过 tokio 框架，你可以生成多个 future 并让它们同时运行。

tokio 软件包在技术上是一种运行时，由一个线程池、事件循环，基于 mio 的 I/O 事件的反应器组成。

当 future 没有任何数据要解析，或者在 TcpStream 客户端读取正在等待到达套接字的数据时，它将返回 NoReady 状态。但是在执行此操作时，还需要向反应器注册感兴趣的内容，以便能够再次获知服务器的任何新数据。

当创建 future 时，无须执行任何其他操作。对于 future 定义的工作任务，必须提交给执行程序完成。在 tokio 中，任务是可以执行 future 的用户级线程。在 poll 方法的实现中，任务必须安排自己稍后执行轮询，以防相关工作停滞。为此，它必须将其任务处理程序传递给反应器线程。在 Linux 中，反应器是 mio 软件包。

构建异步 Redis 服务器

略