Concorrenza Senza Paura

Gestire la programmazione concorrente in modo sicuro ed efficiente è un altro degli obiettivi principali di Rust. La programmazione concorrente, in cui le diverse parti di un programma vengono eseguite in modo indipendente, e la programmazione parallela, in cui le diverse parti di un programma vengono eseguite contemporaneamente, stanno diventando sempre più importanti per sfruttare i processori multi-core dei moderni computer. Storicamente, la programmazione in questi contesti è stata difficile e soggetta a errori. Rust spera di cambiare questa situazione.

Inizialmente, il team di Rust pensava che garantire la sicurezza della memoria e prevenire i problemi di concorrenza fossero due sfide distinte da risolvere con metodi diversi. Con il tempo, il team ha scoperto che i sistemi di ownership e dei type sono un potente insieme di strumenti che aiutano a gestire la sicurezza della memoria e i problemi di concorrenza! Sfruttando la ownership e il controllo dei type, molti errori di concorrenza in Rust sono rilevati in fase di compilazione piuttosto che presentarsi durante l’esecuzione. Pertanto, invece di farti perdere molto tempo a cercare di riprodurre le circostanze esatte in cui si verifica un bug di concorrenza in fase di esecuzione, il codice errato non verrà compilato e presenterà un errore che spiega il problema. Di conseguenza, puoi correggere il tuo codice mentre ci stai lavorando piuttosto che potenzialmente dopo che è stato compilato e distribuito a chi lo utilizza. Abbiamo soprannominato questo aspetto di Rust fearless concurrency (concorrenza senza paura). La concorrenza senza paura ti permette di scrivere codice privo di bug subdoli e facile da riscrivere senza introdurre nuovi bug.

Nota: per semplicità, ci riferiremo a molti problemi come concorrenti piuttosto che essere più precisi dicendo concorrenti e/o paralleli. Per questo capitolo, sostituisci mentalmente concorrenti e/o paralleli ogni volta che usiamo concorrenti. Nel prossimo capitolo, dove la distinzione è più importante, saremo più specifici.

Molti linguaggi sono dogmatici sulle soluzioni che offrono per gestire i problemi di concorrenza. Ad esempio, Erlang dispone di eleganti funzionalità per la concomitanza con il passaggio di messaggi, ma mette a disposizione solo metodi astrusi per condividere lo stato tra i thread. Supportare solo un sottoinsieme di soluzioni possibili è una strategia ragionevole per i linguaggi di livello superiore, perché un linguaggio di livello superiore promette di trarre vantaggio dalla rinuncia a un po’ di controllo per ottenere astrazioni. Tuttavia, i linguaggi di livello inferiore devono fornire la soluzione con le migliori prestazioni in ogni situazione e hanno meno astrazioni sull’hardware. Per questo motivo, Rust offre una varietà di strumenti per modellare i problemi in qualsiasi modo sia appropriato per la tua situazione e i tuoi requisiti.

Ecco gli argomenti che tratteremo in questo capitolo:

• Come creare thread per eseguire più parti di codice contemporaneamente
• Concorrenza con passaggio di messaggi (Message-passing concurrency), in cui i canali inviano messaggi tra i thread
• Concorrenza con stato condiviso (Shared-state concurrency), in cui più thread hanno accesso ad alcuni dati
• I trait Sync e Send, che estendono le garanzie di concorrenza di Rust ai type definiti dall’utente oltre che ai type forniti dalla libreria standard