Mutex-RwLock

Mutex

Mutex 意为互斥对象，用来保护共享数据。Mutex 有下面几个特征：

  1. Mutex 会等待获取锁令牌(token)，在等待过程中，会阻塞线程。直到锁令牌得到。同时只有一个线程的 Mutex 对象获取到锁；
  2. Mutex 通过 .lock() 或 .try_lock() 来尝试得到锁令牌，被保护的对象，必须通过这两个方法返回的 RAII 守卫来调用，不能直接操作；
  3. 当 RAII 守卫作用域结束后，锁会自动解开；
  4. 在多线程中，Mutex 一般和 Arc 配合使用。

示例：

  1. use std::sync::{Arc, Mutex};
  2. use std::thread;
  3. use std::sync::mpsc::channel;
  5. const N: usize = 10;
  7. // Spawn a few threads to increment a shared variable (non-atomically), and
  8. // let the main thread know once all increments are done.
  9. //
  10. // Here we're using an Arc to share memory among threads, and the data inside
  11. // the Arc is protected with a mutex.
  12. let data = Arc::new(Mutex::new(0));
  14. let (tx, rx) = channel();
  15. for _ in 0..10 {
  16.     let (data, tx) = (data.clone(), tx.clone());
  17.     thread::spawn(move || {
  18.         // The shared state can only be accessed once the lock is held.
  19.         // Our non-atomic increment is safe because we're the only thread
  20.         // which can access the shared state when the lock is held.
  21.         //
  22.         // We unwrap() the return value to assert that we are not expecting
  23.         // threads to ever fail while holding the lock.
  24.         let mut data = data.lock().unwrap();
  25.         *data += 1;
  26.         if *data == N {
  27.             tx.send(()).unwrap();
  28.         }
  29.         // the lock is unlocked here when `data` goes out of scope.
  30.     });
  31. }
  33. rx.recv().unwrap();

lock 与 try_lock

.lock() 方法，会等待锁令牌，等待的时候，会阻塞当前线程。而 .try_lock() 方法，只是做一次尝试操作，不会阻塞当前线程。

当 .try_lock() 没有获取到锁令牌时，会返回 Err。因此，如果要使用 .try_lock()，需要对返回值做仔细处理（比如，在一个循环检查中）。

点评：Rust 的 Mutex 设计成一个对象，不同于 C 语言中的自旋锁用两条分开的语句的实现，更安全，更美观，也更好管理。

RwLock

RwLock 翻译成 读写锁。它的特点是：

  1. 同时允许多个读，最多只能有一个写；
  2. 读和写不能同时存在；

比如：

  1. use std::sync::RwLock;
  3. let lock = RwLock::new(5);
  5. // many reader locks can be held at once
  6. {
  7.     let r1 = lock.read().unwrap();
  8.     let r2 = lock.read().unwrap();
  9.     assert_eq!(*r1, 5);
  10.     assert_eq!(*r2, 5);
  11. } // read locks are dropped at this point
  13. // only one write lock may be held, however
  14. {
  15.     let mut w = lock.write().unwrap();
  16.     *w += 1;
  17.     assert_eq!(*w, 6);
  18. } // write lock is dropped here

读写锁的方法

  1. .read()
  2. .try_read()
  3. .write()
  4. .try_write()

注意需要对 .try_read() 和 .try_write() 的返回值进行判断。