Rust async は『安全と高速』を両立する難所
Rustの非同期プログラミングは強力ですが、所有権・ライフタイム・実行時挙動の理解が必要です。本記事では編集部の視点で、本番運用に耐える書き方を公開情報をもとに整理します。Rust 入門ロードマップ もご参考に。
Tokio の基本
(1) #[tokio::main]：エントリポイントの設定。(2) spawn / select! / join!：並行制御の三種神器。(3) マルチスレッドランタイム：CPU並列。(4) current-thread ランタイム：シングルスレッドで軽量に。(5) tokio::sync：Mutex/RwLock/mpsc/broadcast。Tokio は事実上のデファクト。他選択肢は async-std/smol。
Future と Pin の理解
(1) Future trait：poll で進める。(2) Pin：自己参照構造のための保証。(3) Boxing：dynamic dispatch で柔軟に。(4) State machine：async fn はコンパイラが生成。(5) 関係性：所有権ルールが async でも一貫。
async trait の課題と解
(1) 従来は async-trait crateが必須。(2) Native async trait (Rust 1.75+)：標準化された。(3) 制約：dyn 互換性の制限。(4) 解：Box::pin で囲む。(5) RFC 動向を追うのが推奨。最新は Rust 公式ブログをご確認ください。
エラーハンドリング
(1) thiserror：ライブラリ向けエラー型。(2) anyhow：アプリ向けエラー型。(3) Result
性能チューニング
(1) spawn の使い分け：spawn / spawn_blocking。(2) ブロッキングAPI禁止：std::sync::Mutex は注意。(3) chanel のサイズ設計：backpressure。(4) 連続spawn の罠：FuturesUnordered で集約。(5) tokio-console：実行時のタスク可視化。
失敗しがちなパターン
(1) asyncブロック内でブロッキングAPI：全体停止。(2) キャンセル安全でない：select! でデータ破損。(3) Mutex を超えて await：デッドロック。(4) Stream を逐次消費：並列性失う。(5) パニックの伝播設計：task 経由でlost。対策は、(1)spawn_blocking、(2)cancel-safe API、(3)await前にロック解放、(4)buffered/buffer_unordered、(5)JoinHandle 監視、です。