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Jantar dos Filósofos — Async

use std::sync::Arc;
use tokio::sync::mpsc::{self, Sender};
use tokio::sync::Mutex;
use tokio::time;

struct Fork;

struct Philosopher {
    name: String,
    left_fork: Arc<Mutex<Fork>>,
    right_fork: Arc<Mutex<Fork>>,
    thoughts: Sender<String>,
}

impl Philosopher {
    async fn think(&self) {
        self.thoughts
            .send(format!("Eureka! {} tem uma nova ideia!", &self.name))
            .await
            .unwrap();
    }

    async fn eat(&self) {
        // Continue tentando até termos ambos os garfos
        let (_left_fork, _right_fork) = loop {
            // Peguem os garfos...
            let left_fork = self.left_fork.try_lock();
            let right_fork = self.right_fork.try_lock();
            let Ok(left_fork) = left_fork else {
                // Se não pegamos o garfo esquerdo, solte o garfo direito se o
                // tivermos e deixe outras tarefas progredirem.
                drop(right_fork);
                time::sleep(time::Duration::from_millis(1)).await;
                continue;
            };
            let Ok(right_fork) = right_fork else {
                // Se não pegamos o garfo direito, solte o garfo esquerdo e deixe
                // outras tarefas progredirem.
                drop(left_fork);
                time::sleep(time::Duration::from_millis(1)).await;
                continue;
            };
            break (left_fork, right_fork);
        };

        println!("{} está comendo...", &self.name);
        time::sleep(time::Duration::from_millis(5)).await;

        // Os _locks_ são descartados aqui
    }
}

static PHILOSOPHERS: &[&str] =
    &["Sócrates", "Hipátia", "Platão", "Aristóteles", "Pitágoras"];

#[tokio::main]
async fn main() {
    // Criem os garfos
    let mut forks = vec![];
    (0..PHILOSOPHERS.len()).for_each(|_| forks.push(Arc::new(Mutex::new(Fork))));

    // Criem os filósofos
    let (philosophers, mut rx) = {
        let mut philosophers = vec![];
        let (tx, rx) = mpsc::channel(10);
        for (i, name) in PHILOSOPHERS.iter().enumerate() {
            let left_fork = Arc::clone(&forks[i]);
            let right_fork = Arc::clone(&forks[(i + 1) % PHILOSOPHERS.len()]);
            philosophers.push(Philosopher {
                name: name.to_string(),
                left_fork,
                right_fork,
                thoughts: tx.clone(),
            });
        }
        (philosophers, rx)
        // tx é descartado aqui, então não precisamos descartá-lo explicitamente mais tarde
    };

    // Faça-os pensar e comer
    for phil in philosophers {
        tokio::spawn(async move {
            for _ in 0..100 {
                phil.think().await;
                phil.eat().await;
            }
        });
    }

    // Imprimam seus pensamentos
    while let Some(thought) = rx.recv().await {
        println!("Aqui está um pensamento: {thought}");
    }
}

Apliação de Chat de Transmissão

src/bin/server.rs:

use futures_util::sink::SinkExt;
use futures_util::stream::StreamExt;
use std::error::Error;
use std::net::SocketAddr;
use tokio::net::{TcpListener, TcpStream};
use tokio::sync::broadcast::{channel, Sender};
use tokio_websockets::{Message, ServerBuilder, WebSocketStream};

async fn handle_connection(
    addr: SocketAddr,
    mut ws_stream: WebSocketStream<TcpStream>,
    bcast_tx: Sender<String>,
) -> Result<(), Box<dyn Error + Send + Sync>> {

    ws_stream
        .send(Message::text("Bem-vindos ao bate-papo! Digite uma mensagem".to_string()))
        .await?;
    let mut bcast_rx = bcast_tx.subscribe();

    // Um loop contínuo para realizar concorrentemente duas tarefas: (1) recebendo
    // mensagens de `ws_stream` e transmitindo-as, e (2) recebendo
    // mensagens em `bcast_rx` e enviando-as para o cliente.
    loop {
        tokio::select! {
            incoming = ws_stream.next() => {
                match incoming {
                    Some(Ok(msg)) => {
                        if let Some(text) = msg.as_text() {
                            println!("Do cliente {addr:?} {text:?}");
                            bcast_tx.send(text.into())?;
                        }
                    }
                    Some(Err(err)) => return Err(err.into()),
                    None => return Ok(()),
                }
            }
            msg = bcast_rx.recv() => {
                ws_stream.send(Message::text(msg?)).await?;
            }
        }
    }
}

#[tokio::main]
async fn main() -> Result<(), Box<dyn Error + Send + Sync>> {
    let (bcast_tx, _) = channel(16);

    let listener = TcpListener::bind("127.0.0.1:2000").await?;
    println!("ouvindo na porta 2000");

    loop {
        let (socket, addr) = listener.accept().await?;
        println!("Nova conexão de {addr:?}");
        let bcast_tx = bcast_tx.clone();
        tokio::spawn(async move {
            // Envolver o _stream_ TCP bruto em um _websocket_.
            let ws_stream = ServerBuilder::new().accept(socket).await?;

            handle_connection(addr, ws_stream, bcast_tx).await
        });
    }
}

src/bin/client.rs:

use futures_util::stream::StreamExt;
use futures_util::SinkExt;
use http::Uri;
use tokio::io::{AsyncBufReadExt, BufReader};
use tokio_websockets::{ClientBuilder, Message};

#[tokio::main]
async fn main() -> Result<(), tokio_websockets::Error> {
    let (mut ws_stream, _) =
        ClientBuilder::from_uri(Uri::from_static("ws://127.0.0.1:2000"))
            .connect()
            .await?;

    let stdin = tokio::io::stdin();
    let mut stdin = BufReader::new(stdin).lines();

    // Loop contínuo para enviar e receber mensagens concorrentemente.
    loop {
        tokio::select! {
            incoming = ws_stream.next() => {
                match incoming {
                    Some(Ok(msg)) => {
                        if let Some(text) = msg.as_text() {
                            println!("Do servidor: {}", text);
                        }
                    },
                    Some(Err(err)) => return Err(err.into()),
                    None => return Ok(()),
                }
            }
            res = stdin.next_line() => {
                match res {
                    Ok(None) => return Ok(()),
                    Ok(Some(line)) => ws_stream.send(Message::text(line.to_string())).await?,
                    Err(err) => return Err(err.into()),
                }
            }

        }
    }
}