Concurrencia sin miedo

Manejar la programación concurrente de forma segura y eficiente es otro de los principales objetivos de Rust. La programación concurrente, donde diferentes partes de un programa se ejecutan de forma independiente, y la programación paralela, donde diferentes partes de un programa se ejecutan al mismo tiempo, son cada vez más importantes a medida que más computadoras aprovechan sus múltiples procesadores. Históricamente, la programación en estos contextos ha sido difícil y propensa a errores: ¡Rust espera cambiar eso!

Inicialmente, el equipo de Rust pensó que garantizar la seguridad de la memoria y prevenir los problemas de concurrencia eran dos desafíos separados que se resolverían con diferentes métodos. Con el tiempo, el equipo descubrió que los sistemas de propiedad y tipos son un conjunto de herramientas poderosas para ayudar a administrar la seguridad de la memoria y los problemas de concurrencia. Al aprovechar la propiedad y la comprobación de tipos, muchos errores de concurrencia son errores de tiempo de compilación en Rust en lugar de errores de tiempo de ejecución. Por lo tanto, en lugar de hacer que pase mucho tiempo tratando de reproducir las circunstancias exactas en las que se produce un error de concurrencia en tiempo de ejecución, el código incorrecto se negará a compilar y presentará un error que explica el problema. Como resultado, puede corregir su código mientras lo está trabajando en lugar de potencialmente después de que se haya enviado a producción. Hemos apodado este aspecto de Rust como concurrencia sin miedo. La concurrencia sin miedo le permite escribir código que no tiene errores sutiles y es fácil de refactorizar sin introducir nuevos bugs.

Nota: Para simplificar, nos referiremos a muchos de los problemas como concurrentes en lugar de ser más precisos al decir concurrentes y/o paralelos. Si este libro tratara sobre concurrencia y/o paralelismo, seríamos más específicos. Para este capítulo, por favor sustituya mentalmente concurrente y/o paralelo cada vez que usemos concurrente.

Muchos lenguajes son dogmáticos sobre las soluciones que ofrecen para manejar problemas concurrentes. Por ejemplo, Erlang tiene una funcionalidad elegante para la concurrencia de paso de mensajes, pero solo tiene formas oscuras de compartir estado entre hilos. Soportar solo un subconjunto de soluciones posibles es una estrategia razonable para los lenguajes de más alto nivel, porque un lenguaje de más alto nivel promete beneficios al renunciar a cierto control para obtener abstracciones. Sin embargo, se espera que los lenguajes de nivel inferior proporcionen la solución con el mejor rendimiento en cualquier situación dada y tengan menos abstracciones sobre el hardware. Por lo tanto, Rust ofrece una variedad de herramientas para modelar problemas de la manera que sea apropiada para su situación y requisitos.

Aquí están los temas que cubriremos en este capítulo:

• Cómo crear hilos para ejecutar múltiples piezas de código al mismo tiempo
• Message-passing concurrencia, donde los canales envían mensajes entre hilos
• Shared-state concurrencia, donde múltiples hilos tienen acceso a alguna pieza de datos
• Los traits Sync y Send, que extienden las garantías de concurrencia de Rust a los tipos definidos por el usuario, así como a los tipos proporcionados por la biblioteca estándar