Tokio pour Rust : guide complet avec exemples

Qu'est-ce que Tokio et pourquoi en a-t-on besoin ?

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Tokio est un runtime asynchrone pour le langage de programmation Rust. Il fournit une infrastructure pour écrire des applications réseau rapides, fiables et évolutives. Si vous écrivez en Rust quelque chose qui fonctionne avec le réseau, les fichiers ou nécessite un traitement parallèle des requêtes sans bloquer les threads — vous avez besoin de Tokio.

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Contrairement à l'approche multithread traditionnelle, où chaque requête est traitée dans un thread OS séparé (ce qui est coûteux et limité), Tokio utilise un modèle d'entrée-sortie asynchrone basé sur les événements. Un seul thread peut gérer des milliers de connexions simultanées, en basculant entre les tâches uniquement lorsque la tâche en cours attend (par exemple, la lecture d'un socket).

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Tokio n'est pas seulement une bibliothèque, c'est un écosystème. Il comprend :

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• Le runtime — planificateur de tâches et pilotes d'événements (epoll/kqueue/IOCP)
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• Les protocoles réseau standard — TCP, UDP, sockets Unix
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• Les minuteurs — sleep, interval, deadline
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• La synchronisation — mutex, sémaphores, barrières pour le code asynchrone
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• L'entrée-sortie fichier — lecture/écriture asynchrone de fichiers
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• Les utilitaires — canaux (mpsc, oneshot, broadcast), tampons, codec
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Tokio est à la base de projets célèbres tels que le framework web Axum, le client HTTP Reqwest, les websockets Tungstenite, la base de données SQLx et bien d'autres.

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Installation

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Contrairement à Python (pip) ou Node.js (npm), Rust utilise le système de paquets Cargo. Pour installer Tokio, ajoutez la dépendance dans le fichier Cargo.toml :

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[dependencies]\ntokio = { version = "1", features = ["full"] }

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Le flag features = ["full"] active toutes les fonctionnalités de Tokio. Pour les projets de production, il est recommandé de sélectionner uniquement les fonctionnalités nécessaires afin de réduire le temps de compilation et la taille du binaire :

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[dependencies]\ntokio = { version = "1", features = ["rt", "macros", "net", "io-util", "time", "sync"] }

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Principales fonctionnalités :

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• rt — runtime multithread
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• macros — macros #[tokio::main] et tokio::select!
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• net — TCP, UDP, sockets Unix
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• io-util — Reader/Writer asynchrones
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• time — minuteurs et sleep
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• sync — primitives de synchronisation
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• fs — travail asynchrone avec le système de fichiers
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• process — lancement asynchrone de commandes
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• signal — gestion des signaux OS
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Démarrage rapide

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Créons un serveur HTTP simple qui répond "Hello, World!" à toute requête. Pour cela, nous aurons également besoin de la crate hyper (bibliothèque HTTP basée sur Tokio) :

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// Cargo.toml\n// [dependencies]\n// tokio = { version = "1", features = ["full"] }\n// hyper = { version = "1", features = ["server", "http1"] }\n\nuse hyper::service::service_fn;\nuse hyper::{Request, Response, Server};\nuse hyper::body::Incoming;\nuse std::convert::Infallible;\n\nasync fn handle_request(_req: Request<Incoming>) -> Result<Response<String>, Infallible> {\n    Ok(Response::new("Hello, World!".to_string()))\n}\n\n#[tokio::main]\nasync fn main() {\n    let addr = ([127, 0, 0, 1], 3000).into();\n    let server = Server::bind(&addr).serve(service_fn(handle_request));\n    println!("Server running on http://{}", addr);\n    if let Err(e) = server.await {\n        eprintln!("Server error: {}", e);\n    }\n}

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Lancez cargo run et ouvrez http://127.0.0.1:3000 dans votre navigateur. Vous verrez "Hello, World!".

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Méthodes et fonctions principales

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1. tokio::spawn

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