multithreading - 在 Rust 中创建两个对结构线程安全的可变引用

Question

我正在尝试在 tokio 中创建异步读取器和写入器，它们需要发送，并且必须是线程安全的。 (似乎不是编写避免互斥文本的单线程 tokio 代码的方法)

读取器和写入器都需要交互，例如读取数据可能导致响应。

我希望 Reader 和 Writer 都有一个指向 Session 的线程安全指针，可以确保两者之间的通信。

/// function on the 
impl Session {

pub fn split(&mut self, sock: TcpStream) -> (Reader, Writer) {
    let (read_half, write_half) = sock.split();

    let session = Arc::new(RwLock::new(self)); // <- expected lifetime

    ( Reader::new(session, read_half), Writer::new(Arc::clone(session), write_half) )
}
...
}

pub struct Reader {
    session: Arc<RwLock<&mut StompSession>>,
    read_half: ReadHalf<TcpStream>,
    ...

pub struct Writer {
    session: Arc<RwLock<&mut StompSession>>,
    write_half: WriteHalf<TcpStream>,
    ....

我真的不明白 Arc<RwLock<&mut StompSession>> 之间的区别和 Arc<RwLock<StompSession>>两者都只能谈论指针。

自然而然地通过与借用检查器纠缠来解决这个问题，而 rust book 只有 RRwLock 的整数示例，而不是可变“对象”。

Answer 1

让我们从清除一些东西开始:

does not seem to be a way to write single threaded tokio code that avoids mutexes

Mutex要求与单线程无关，但与可变借用无关。每当你产生一个 future 时，那个 future 就是它自己的实体；它不是你的 struct 的神奇部分大多数绝对不知道如何保存 &mut self .这就是 Mutex 的重点- 它允许您动态获取对内部状态的可变引用 - 和 Arc允许您访问 Mutex本身在多个地方。

它们的非同步等价物是 Rc和 Cell/RefCell ，顺便说一句，它们的内容(无论是同步的还是非同步的)应该是一个拥有的类型。

Send当您使用 futures 时，要求实际上会出现在 tokio 之上, 作为 Executor 要求在其上产生的 future 是 Send (出于显而易见的原因 - 您可以制作一个 spawn_local 方法，但这会导致比它解决的问题更多的问题)。

现在，回到您的问题。我将为您提供解决问题的最短路径。然而，这并不是完全正确的做事方式；但是，因为我不知道你要在 TcpStream 之上放置什么协议(protocol)或者你有什么样的要求，我还不能给你指出正确的方向。评论就是出于这个原因 - 给我更多的要求，我会很乐意编辑它!

无论如何。回到问题。自 Mutex<_>更好地与拥有的类型一起使用，我们现在就这样做并“修复”你的 Reader和 Writer :

pub struct Reader {
    session: Arc<RwLock<Session>>,
    read_half: ReadHalf<TcpStream>,
}

pub struct Writer {
    session: Arc<RwLock<StompSession>>,
    write_half: WriteHalf<TcpStream>,
}

由于我们改变了它，我们还需要在别处反射(reflect)它，但为了能够做到这一点，我们需要消耗 self .然而，这很好，因为我们将有一个 Arc<Mutex<_>>复制我们返回的任一对象:

impl Session {

    pub fn split(self, sock: TcpStream) -> (Reader, Writer) {
        let (read_half, write_half) = sock.split();

        let session = Arc::new(RwLock::new(self));
        ( Reader::new(session.clone(), read_half), Writer::new(session, write_half) )
    }
}

你瞧，它编译了每个Writer/Reader pair 现在对我们的 session 有自己的可借用(可变和非可变)引用!

playground snippet突出显示所做的更改。正如我所说，它现在有效，但是当你尝试做某事时它会咬你的屁股，因为你将需要在这两者之上的东西 ReadHalf和 WriteHalf能够正确使用它们。