4. tokio::spawn 并发执行独立任务

tokio::spawn 的任务模型

tokio::spawn 接收一个 Future（通常写成 async 块），把它交给运行时，返回一个 JoinHandle<T>。任务一旦被派生，就与调用者解耦：调用者继续往下走，任务在运行时的调度器上被并发推进。要拿到任务的返回值，需要 .await 对应的 JoinHandle；如果任务 panic，.await 会得到 Err(JoinError)。

关键约束：tokio::spawn 要求 Future 满足 Send + 'static。这意味着任务不能借用栈上的局部变量，跨任务共享数据要用 Arc、clone 或 move 把所有权搬进任务。

完整可运行示例

下面示例派生三个独立任务，每个任务睡眠不同时长后返回一个整数，主任务按派生顺序 .await 收集结果。注意 move 把 id 和 ms 的所有权搬进任务，满足 'static 约束。

use std::time::Instant;
use tokio::time::{sleep, Duration};

#[tokio::main]
async fn main() {
    let start = Instant::now();

    // 派生三个独立任务，返回 JoinHandle<i32>
    let h1 = tokio::spawn(async move {
        sleep(Duration::from_millis(300)).await;
        println!("[A] 完成 @ {:?}", start.elapsed());
        1
    });

    let h2 = tokio::spawn(async move {
        sleep(Duration::from_millis(150)).await;
        println!("[B] 完成 @ {:?}", start.elapsed());
        2
    });

    let h3 = tokio::spawn(async move {
        sleep(Duration::from_millis(100)).await;
        println!("[C] 完成 @ {:?}", start.elapsed());
        3
    });

    // 按派生顺序收集结果
    let r1 = h1.await.expect("task A panicked");
    let r2 = h2.await.expect("task B panicked");
    let r3 = h3.await.expect("task C panicked");

    println!("结果: {} {} {}", r1, r2, r3);
    println!("总耗时: {:?}", start.elapsed());
}

预期输出（时间戳为示例，实际略有浮动）：

[C] 完成 @ 100.xxms
[B] 完成 @ 150.xxms
[A] 完成 @ 300.xxms
结果: 1 2 3
总耗时: 300.xxms

观察并发调度的三个要点

• 完成顺序 ≠ 派生顺序：短任务先打印，说明运行时在并发推进多个 Future，而不是串行执行。
• 总耗时取最大值：若把三个 sleep 直接写在主任务里顺序 .await，总耗时会是 550ms。用 spawn 后降到约 300ms。
• JoinHandle 是结果通道：不 .await 就丢弃 handle，任务仍会运行，但拿不到返回值，也无法感知 panic。

常见错误与修正