为什么在将 Tokio 与 std::sync::Mutex 一起使用时会出现死锁？

Question

我在使用 Tokio 时偶然发现了一个死锁情况：

use tokio::time::{delay_for, Duration};
use std::sync::Mutex;

#[tokio::main]
async fn main() {
    let mtx = Mutex::new(0);

    tokio::join!(work(&mtx), work(&mtx));

    println!("{}", *mtx.lock().unwrap());
}

async fn work(mtx: &Mutex<i32>) {
    println!("lock");
    {
        let mut v = mtx.lock().unwrap();
        println!("locked");
        // slow redis network request
        delay_for(Duration::from_millis(100)).await;
        *v += 1;
    }
    println!("unlock")
}

产生以下输出，然后永远挂起。

lock
locked
lock

根据Tokio docs，使用std::sync::Mutex是可以的：

与普遍的看法相反，在异步代码中使用标准库中的普通互斥体是可以的，而且通常是首选。

但是，用Mutexa替换tokio::sync::Mutex不会触发死锁，并且一切都“按预期”工作，但仅限于上面列出的示例情况。在现实场景中，如果延迟是由某些 Redis 请求引起的，它仍然会失败。

我认为这可能是因为我实际上根本没有生成线程，因此，即使“并行”执行，我也会锁定同一个线程，因为等待只是产生执行。

在不产生单独线程的情况下实现我想要的目标的 Rustacean 方法是什么？

Answer 1

此处不能使用 a 的原因std::sync::Mutex是您将其握在.await点上。在这种情况下：

• 任务 1 持有互斥锁，但在 上被挂起delay_for。
• 任务 2 被调度并运行，但无法获取互斥体，因为它仍然属于任务 1。它将在获取互斥体时同步阻塞。

由于任务 2 被阻塞，这也意味着运行时线程被完全阻塞。它实际上无法进入其计时器处理状态（当运行时空闲并且不处理用户任务时发生这种情况），因此无法恢复任务 1。

因此，您现在观察到僵局。

==> 如果您需要在某个点上保持互斥体，.await则必须使用异步互斥体。正如 tokio 文档所述，同步互斥体可以与异步程序一起使用 - 但它们可能无法跨.await点保存。