综合练习

这一课你将能做到

1. 把前 11 课的知识拼装成一个可运行的迷你判题服务（模型、trait、并发、错误处理）
2. 掌握「先顺序跑通、再并发改造」的工程节奏，看懂每一次改造引发的编译器反馈
3. 知道从本地玩具到生产判题系统之间还差哪几块（沙箱、持久化、限流）

为什么要学

单知识点听懂了，拼起来还是会手生——move 和生命周期在真实调用链里怎么配合、trait 对象和通道怎么协作，只有完整写过一遍才知道。这个迷你判题服务刻意覆盖本课程全部主线：struct/enum 建模、Result 错误处理、trait 抽象、线程并发、通道回收，最后给出接入 axum 的升级路线。

它也是面试的完美素材：判题服务是「高性能后端」的浓缩案例，隔离、并发、幂等三个经典系统设计题都能从它出发。

先建立图像

mini-judge 数据流：

提交列表 Vec<Submission>
        │  逐个分发（所有权转移）
        ▼
N 个工作线程 ──沙箱模拟──→ Checker trait 判定 → Verdict
        │                                        │
        └────── mpsc 通道发送 (id, verdict) ──────┘
                                                 │
                        主线程 rx 回收 → HashMap<u64, Verdict> → 统计输出

知识点落位对照：

项目部件	来源课程
Submission / Verdict 建模	第 5 课 struct 与 enum
Display 输出	第 7 课实现标准 trait
Checker trait	第 7 课 trait 抽象
并发编排 + 通道	第 9 课 thread 与 mpsc
main 返回 Result	第 6 课错误处理

跟着做

步骤 1：建项目，写数据模型

cargo new mini-judge
cd mini-judge

src/main.rs 开头：

use std::collections::HashMap;
use std::fmt;
use std::sync::mpsc;
use std::thread;

#[derive(Debug, Clone)]
struct Submission {
    id: u64,
    problem: String,
    code: String,
}

#[derive(Debug, Clone, PartialEq)]
enum Verdict {
    Accepted { time_ms: u32 },
    WrongAnswer,
    CompileError(String),
}

impl fmt::Display for Verdict {
    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
        match self {
            Verdict::Accepted { time_ms } => write!(f, "AC（{time_ms} ms）"),
            Verdict::WrongAnswer => write!(f, "WA"),
            Verdict::CompileError(e) => write!(f, "CE：{e}"),
        }
    }
}

Verdict 用 enum 而不是 bool：AC/WA/CE 是状态机，未来加 TLE/RE 只需加变体，match 的穷尽性会逼着所有处理点同步更新。

步骤 2：Checker trait 与实现

trait Checker {
    fn check(&self, output: &str, expect: &str) -> Verdict;
    fn name(&self) -> &str { "checker" }     // 默认实现
}

struct ExactChecker;

impl Checker for ExactChecker {
    fn check(&self, output: &str, expect: &str) -> Verdict {
        if output.trim() == expect.trim() {
            Verdict::Accepted { time_ms: 3 }    // 真实系统由沙箱计时
        } else {
            Verdict::WrongAnswer
        }
    }
    fn name(&self) -> &str { "exact" }
}