tokio task的通信和同步(1): 简介
通常来说，对于允许并发多执行分支的内核或引擎来说，都需要提供对应的通信机制和同步机制。
例如，多进程之间，有进程间通信方式，比如管道、套接字、共享内存、消息队列等，还有进程间的同步机制，例如信号量、文件锁、条件变量等。多线程之间，也有线程间通信方式，简单粗暴的是直接共享同进程内存，同步机制则有互斥锁、条件变量等。
tokio提供了异步多任务的并发能力，它也需要提供异步任务之间的通信方式和同步机制。
在介绍它们之前，需要先开启tokio的同步功能。
tokio = {version = "1.13", features = ["rt", "sync", "rt-multi-thread"]}
sync模块功能简介
sync模块主要包含两部分功能：异步任务之间的通信模块以及异步任务之间的状态同步模块。
任务间通信
tokio的异步任务之间主要采用消息传递(message passing)的通信方式，即某个异步任务负责发消息，另一个异步任务收消息。这种通信方式的最大优点是避免并发任务之间的数据共享，消灭数据竞争，使得代码更加安全，更加容易维护。
消息传递通常使用通道(channel)来进行通信。tokio提供几种不同功能的通道：
- oneshot通道: 一对一发送的一次性通道，即该通道只能由一个发送者(Sender)发送最多一个数据，且只有一个接收者(Receiver)接收数据
- mpsc通道: 多对一发送，即该通道可以同时有多个发送者向该通道发数据，但只有一个接收者接收数据
- broadcast通道: 多对多发送，即该通道可以同时有多个发送者向该通道发送数据，也可以有多个接收者接收数据
- watch通道: 一对多发送，即该通道只能有一个发送者向该通道发送数据，但可以有多个接收者接收数据
不同类型的通道，用于解决不同场景的需求。通常来说，最常用的是mpsc类型的通道。
任务间状态同步
在编写异步任务的并发代码时，很多时候需要去检测任务之间的状态。比如任务A需要等待异步任务B执行完某个操作后才允许向下执行。
比较原始的解决方式是直接用代码去轮询判断状态是否达成。但在异步编程过程中，这类状态检测的需求非常普遍，因此异步框架会提供一些内置在框架中的同步原语。同步原语封装了各种状态判断、状态等待的轮询操作，这使得编写任务状态同步的代码变得更加简单直接。
通常来说，有以下几种基本的同步原语，这些也是tokio所提供的：
- Mutex: 互斥锁，任务要执行某些操作时，必须先申请锁，只有申请到锁之后才能执行操作，否则就等待
- RwLock: 读写锁，类似于互斥锁，但粒度更细，区分读操作和写操作，可以同时存在多个读操作，但写操作必须独占锁资源
- Notify: 任务通知，用于唤醒正在等待的任务，使其进入就绪态等待调度
- Barrier: 屏障，多个任务在某个屏障处互相等待，只有这些任务都达到了那个屏障点，这些任务才都继续向下执行
- Semaphore: 信号量(信号灯)，限制同时执行的任务数量，例如限制最多只有20个线程(或tokio的异步任务)同时执行