Seastar项目中的Future与Promise编程模型解析-优快云博客

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Seastar项目中的Future与Promise编程模型解析

seastar High performance server-side application framework 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/se/seastar

概念基础

在Seastar高性能框架中，Future和Promise是构建异步编程模型的核心抽象。这套模型源自函数式编程思想，为现代C++异步编程提供了优雅的解决方案。

Future代表一个尚未就绪的计算结果，可以理解为"未来值"。典型场景包括：

网络数据读取操作
定时器到期事件
磁盘写入完成通知
依赖其他Future结果的复合计算

Promise则是Future的生产者，负责在适当时候设置Future的值。这种生产者-消费者模式的解耦使得异步编程更加灵活，无论哪一方先就绪都不会影响最终结果。

基本用法

消费Future

通过then()方法注册回调是消费Future的标准方式：

future<int> get();   // 异步获取整数
future<> put(int);   // 异步存储整数

void process_value() {
    get().then([] (int value) {
        put(value + 1).then([] {
            std::cout << "存储成功\n";
        });
    });
}

这个例子展示了典型的异步操作链：先获取值，然后对值加1后存储，最后打印确认信息。

链式调用

当then()中的lambda返回另一个Future时，可以形成扁平化的调用链：

void process_value_chain() {
    get().then([] (int value) {
        return put(value + 1);
    }).then([] {
        std::cout << "存储成功\n";
    });
}

这种风格避免了回调嵌套，使代码更易读和维护。

高级模式

循环处理

异步循环通过尾递归实现：

future<> value_loop(int end) {
    if (value == end) {
        return make_ready_future<>();
    }
    return get().then([end] (int value) {
        return put(value + 1);
    }).then([end] {
        return value_loop(end);
    });
}

make_ready_future()创建已就绪的Future，作为循环终止条件。

异常处理

Seastar提供了then_wrapped()来处理异常：

void safe_processing() {
    receive_data()
        .then(parse_data)
        .then(process_data)
        .then(send_result)
        .then_wrapped([] (auto&& f) {
            try {
                f.get();  // 可能抛出异常
            } catch (const std::exception& e) {
                // 异常处理逻辑
            }
        });
}

这种方式类似于同步代码中的try-catch块，但保持了异步特性。