Pulse

想象一下，你正在构建一个用于在两个线程之间发送数据的复杂高性能通道。在某个时刻，你将需要想出一种方法来在队列上等待新数据变得可用。在 try_recv 上空转很糟糕，而且有些人希望他们的手机电池能使用超过30分钟。我们需要实现 recv。

有几种方法可以做到这一点，你可以使用条件变量 + 锁。所以你锁定你的通道，检查是否有数据，然后在没有数据可读的情况下等待条件变量。如果你想在不需要锁的情况下做这件事，你可以使用信号量。只需在信号量上执行 acquire() 即可。如果它返回，你就知道有数据等待读取。作为额外的好处，它允许多个线程在同一个通道上等待。这很棒。

所以你都很高兴，你的基准测试都很不错。然后有人发帖询问是否有一种方法可以在两个通道上等待。嗯，这可不是个简单的问题。信号量不提供一次只能在一个信号量上执行 acquire() 的API。条件变量也不行：)

脉冲来救场！脉冲针对该问题的解决方案是一次性信号。信号表示某事是否发生。它有一个极其简单的状态转换图。它只能是挂起、就绪或已丢弃的状态，并且无法取消设置信号，因为其状态是粘性的。

在实践中，它看起来像这样

// Create a new signal and pulse, the pulse is the setting side of a signal
let (signal, pulse) = Signal::new();

thread::spawn(move || {
    // Do awesome things here, like uploading a cat picture to internet

    // Trigger a pulse now that we are done
    pulse.pulse();
});

// Wait for the pulse! :D
signal.wait().unwrap();

你现在可能想知道，“好吧，这如何帮助我处理多个通道？你有一个愚蠢的标志变量，你可以等待它。所以现在，我不再等待信号量，而是等待你的愚蠢信号。”

嗯，你还可以选择多个信号

let mut select = SelectMap::new();
let (signal, pulse) = Signal::new();
let join = thread::spawn(move || {
    // Do something slow
    pulse.pulse();
});
select.add(signal, join);

let (signal, pulse) = Signal::new();
let join = thread::spawn(move || {
    // Do something else slow
    pulse.pulse();
});
select.add(signal, join);

for (_, join) in select {
    join.join(); // \o/
}

你还没看到最精彩的。 Select 和 SelectMap 都需要等待，它们将如何阻塞...它们需要某种阻塞原语来在信号上等待...你看到了我在哪里吗？

这是Pulse设计真正的美。所有的阻塞原语都是可组合的。选择器只等待一个或多个信号。一旦任何一个信号准备就绪，它就会发出脉冲。这就像一个逻辑或门。就像逻辑或门一样，它们可以被链式连接。

如果你想等待所有信号都确认后再继续呢？你可以这样做：

for signal in signals {
    signal.wait();
}

但现在每次信号就绪时你都会被唤醒。这可能需要相当多的上下文切换。我们需要一个与门或者某种类型的屏障。

// A barrier of all the signals, waits until they are all ready
Barrier::new(&signals).wait();

当然，屏障也只是信号而已...你可以将它连接到选择器或另一个屏障。它们都是可组合的。

还有更棒的

这些大的信号链可以用来轻松构建自己的工作调度器。由于信号可以表示一个等待点，你可以将信号映射到继续。当信号确认就绪时，继续可以运行。有各种更改等待意义的方案，这使得Pulse对于编写自定义纤程/绿色线程/协程实现非常有用。:D

这一切中一定有丑陋的部分吧？

确实有，Pulse并不能在所有情况下神奇地使你的超快通道工作。知道何时需要唤醒事物仍然是一个难题。如果你安装了一个脉冲，而另一个线程在同时入队，你必须确保你没有让自己处于没有任何线程会触发脉冲的情况。

我的推荐策略是在安装脉冲之前和之后都进行双重检查条件。安装脉冲的线程可以取消自己的脉冲并触发它。但这里有很多未知因素。

你可以使用像atom这样的库，在不需要锁的情况下将脉冲存储在数据结构中。

为什么叫Pulse？

1. 因为有人已经在crates.io上注册了Event。
2. 这是硬件中设置触发器的一种常见方式。你发送一个脉冲形式的信号，触发器被设置并输出高信号。这个信号可以连接到与门、或门等。

它是1.0.0兼容的吗？

是的。默认情况下，它只使用稳定的API。有对不兼容rust 1.0.0的回调实验性支持，但这被隐藏在功能标志后面。