当多个期货使用相同的底层套接字时，为什么我没有唤醒它们？

Question

我的代码使用相同的本地 UdpSocket 将数据发送到多个 UDP 端点：

use futures::stream::FuturesUnordered;
use futures::StreamExt;
use std::{
    future::Future,
    net::{Ipv4Addr, SocketAddr},
    pin::Pin,
    task::{Context, Poll},
};
use tokio::net::UdpSocket;

#[tokio::main]
async fn main() {
    let server_0: SocketAddr = (Ipv4Addr::UNSPECIFIED, 12000).into();
    let server_2: SocketAddr = (Ipv4Addr::UNSPECIFIED, 12002).into();
    let server_1: SocketAddr = (Ipv4Addr::UNSPECIFIED, 12001).into();

    tokio::spawn(start_server(server_0));
    tokio::spawn(start_server(server_1));
    tokio::spawn(start_server(server_2));

    let client_addr: SocketAddr = (Ipv4Addr::UNSPECIFIED, 12004).into();
    let socket = UdpSocket::bind(client_addr).await.unwrap();

    let mut futs = FuturesUnordered::new();
    futs.push(Task::new(0, &socket, &server_0));
    futs.push(Task::new(1, &socket, &server_1));
    futs.push(Task::new(2, &socket, &server_2));

    while let Some(n) = futs.next().await {
        println!("Done: {:?}", n)
    }
}

async fn start_server(addr: SocketAddr) {
    let mut socket = UdpSocket::bind(addr).await.unwrap();
    let mut buf = [0; 512];
    loop {
        println!("{:?}", socket.recv_from(&mut buf).await);
    }
}

struct Task<'a> {
    value: u32,
    socket: &'a UdpSocket,
    addr: &'a SocketAddr,
}

impl<'a> Task<'a> {
    fn new(value: u32, socket: &'a UdpSocket, addr: &'a SocketAddr) -> Self {
        Self {
            value,
            socket,
            addr,
        }
    }
}

impl Future for Task<'_> {
    type Output = Option<u32>;

    fn poll(self: Pin<&mut Self>, cx: &mut Context<'_>) -> Poll<Self::Output> {
        println!("Polling for {}", self.value);
        let buf = &self.value.to_be_bytes();

        match self.socket.poll_send_to(cx, buf, self.addr) {
            Poll::Ready(Ok(_)) => {
                println!("Got Ok for {}", self.value);
                Poll::Ready(Some(self.value))
            }
            Poll::Ready(Err(_)) => {
                println!("Got err for {}", self.value);
                Poll::Ready(None)
            }
            Poll::Pending => {
                println!("Got pending for {}", self.value);
                Poll::Pending
            }
        }
    }
}

有时只写一个数据就卡住了，打印：

Polling for 0
Got pending for 0
Polling for 1
Got pending for 1
Polling for 2
Got pending for 2
Polling for 2
Got Ok for 2
Done: Some(2)
Ok((4, V4(127.0.0.1:12004)))

在这种情况下，值 0 和 1 的任务永远不会被唤醒。我如何可靠地向他们发出信号以唤醒他们？

我尝试在收到Poll::Ready 时致电cx.waker().wake_by_ref()，因为我认为这也可能唤醒其他人，但事实并非如此。

Answer 1

当poll_send_to 返回Poll::Pending 时，它保证向上下文中提供的Waker 发出唤醒信号。然而，它只需要发出一个唤醒到它被轮询的最后一个Waker。这意味着，由于您在多个任务的同一个套接字上调用poll_send_to，因此该套接字只承诺向最后轮询它的那个发出唤醒。

这也解释了为什么会这样：

let mut futs = Vec::new();
futs.push(Task::new(0, &socket, &server_0));
futs.push(Task::new(1, &socket, &server_1));
futs.push(Task::new(2, &socket, &server_2));

for n in join_all(futs).await {
    println!("Done: {:?}", n)
}

与FuturesUnordered 不同，join_all 组合器每次轮询时都会轮询每个内部未来，但FuturesUnordered 会跟踪唤醒来自哪个潜在未来。

另见this thread。