RUST 中的读写器锁定模式

Question

我有一个这样的场景：Rust Playground

• 我有一个Container带锁的结构，可以保护多个成员。我不希望每个成员都有 RwLock。
• 我想获取这个锁，然后调用另一个函数complex_mutation来执行一些复杂的逻辑并改变这个结构。
• 问题是 RAII_guard锁保护获取一个引用，然后调用另一个函数complex_mutation，其中&mut self传递的结果会导致多个不可变 + 可变引用。
• 在创建另一个可变引用之前我不能放弃防护，因为这就是此处提供同步的原因。
• 如果我可以内联所有内容，complex_mutation那么这一切都会起作用，但这对于现实世界的场景来说太丑陋了。

这是 C++ 中的常见模式。我如何在 RUST 中解决这个问题？

Answer 1

你似乎对一些事情感到困惑。让我试着澄清一下。

• Rust 中的锁保护锁中包含的数据。在这种情况下，您正在保护 a ()，这是毫无意义的。
• 如果你正在拿走&mut self，那么锁对你没有帮助。&mut锁是允许您从共享引用 ( )获取独占引用 ( ) 的众多机制之一&。当您从共享引用开始时写入值的能力称为“内部可变性”，它是由RwLock、Mutex、RefCell等实现的。如果您已经从独占引用开始，则内部可变性是多余的。

有了这个，您要做的就是将您类型中的数据放入锁中。您可以使用元组来完成此操作，但更好的主意是私有“内部”类型，如下所示：

struct Container {
    lock: RwLock<ContainerInner>,
}

struct ContainerInner {
    pub data1: u32,
    pub data2: u32,
}

现在，你想取而代之&self。

如果您有需要对数据进行操作的方法，ContainerInner因为您从多个位置调用它们，则只需将它们放在上面即可ContainerInner，如下所示：

impl Container {
    pub fn update_date(&self, val1: u32, val2: u32) {
        self.lock.write().unwrap().complex_mutation(val1, val2);
    }
}

impl ContainerInner {
    fn complex_mutation(&mut self, val1: u32, val2: u32) {
        self.data1 = val1;
        self.data2 = val2;
    }
}

请注意，如果你有一个&mut selfthen 你实际上并不需要锁定；允许您在没有锁定的RwLock::get_mut()情况下获得锁的&mut内部值，因为拥有锁是该值不被共享的静态保证。&mut&mut

如果它在概念上对您有帮助，&并且工作方式&mut类似于和分别 - 您可以有多个或单个，如果您有 a 则不能有 a 。（这有点简化，但您明白了。）与运行时锁不同，Rust 编译器会在编译时检查这些锁是否正确使用，这意味着不需要运行时检查或锁。RwLockread()write()&&mut&mut&

所以你可以添加这样的方法：

impl Container {
    pub fn update_date_mut(&mut self, val1: u32, val2: u32) {
        self.lock.get_mut().unwrap().complex_mutation(val1, val2);
    }
}

这与其他方法完全相同，除了我们采用的方法&mut self允许我们使用get_mut()代替write()，绕过锁。编译器不会让您调用此方法，除非它可以证明该值不是共享的，因此如果编译器允许您使用它，则可以安全地使用它。否则，您需要使用其他方法，该方法将锁定。