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19. 综合项目：类型安全的任务调度器 ★★★ 🟢

本项目将本书所学的所有模式整合到一个生产级别的系统当中。你将构建一个 类型安全的并发任务调度器。

项目特性

1. 类型化生命周期：使用 类型状态模式 (Type-State Pattern) 使任务经历 Pending → Running → Completed 状态。
2. 并发工作线程：一组工作线程池从共享通道中拉取任务。
3. 安全性优先：无效的状态转换（例如运行一个已完成的任务）将导致 编译时错误。
4. 错误传播：使用 thiserror 为调度器维护一个结构化的错误层级。

第一步：任务状态机

为各状态定义标记 (markers) 并创建一个泛型的 Task 结构体。使用 PhantomData 在无运行时开销的情况下跟踪任务状态。

#![allow(unused)]
fn main() {
struct Pending;
struct Running;
struct Completed;

struct Task<S, R> {
    id: u64,
    _state: PhantomData<S>,
    _result: PhantomData<R>,
}

impl<R> Task<Pending, R> {
    fn start(self) -> Task<Running, R> { ... }
}
}

第二步：调度器 (Scheduler)

调度器管理一个 Sender 用于派发 WorkItem，以及一个 Receiver 用于收集结果。

#![allow(unused)]
fn main() {
struct Scheduler<R> {
    sender: mpsc::Sender<WorkItem<R>>,
    results: mpsc::Receiver<TaskResult<R>>,
}
}

第三步：工作线程实现 (Worker Implementation)

每个工作线程在各自的线程中运行，通过锁定共享的接收端 (receiver) 来拉取下一个可用任务。

第四步：验证

编写一组测试用例：

1. 提交 10 个并发任务并验证其结果。
2. 确保内部失败的任务返回结构化的 Err 结果，而不是发生 panic。
3. 使用 proptest 对包含不同任务数量的任务调度器进行模糊测试。