我可以安全地对不应该是多线程的东西进行多线程处理吗？

Question

我使用的特性不是围绕多线程（草书）设计的。

现在，虽然它使用多线程，但它会在互斥体后面，所以它不能同时在两个线程上使用。

生锈是为了保护我免受什么侵害，我能做些什么吗？

示例参考，我的示例代码是：

extern crate cursive;

use cursive::Cursive;
use std::thread;
use std::sync::{Mutex,Arc};

fn main() {
    let mut siv = Arc::new(Mutex::new(Cursive::default()));
    let copy_siv = siv.clone();

    thread::spawn(move || {
        let mut new_siv = copy_siv.lock().unwrap();
    });

    (*(siv.lock().unwrap())).run();
 }

编译器在thread::spawn抱怨：

   Error[E0277]: `(dyn cursive::traits::View + 'static)` cannot be sent between threads safely
   --> src/main.rs:16:5
   |
16 |     thread::spawn(move || {
   |     ^^^^^^^^^^^^^ `(dyn cursive::traits::View + 'static)` cannot be sent between threads safely
   |
   = help: the trait `std::marker::Send` is not implemented for `(dyn cursive::traits::View + 'static)`

Answer 1

什么是铁锈试图保护我免受 [...]

您在线程之间发送的内容中包含dyn cursive::traits::View 特征对象。这个特征对象不是Send。它必须是Send，因为通过将其放在Arc 中，您无法再预测哪个线程将负责销毁它，因此在线程之间转移所有权必须是安全的。

[...] 我能做些什么吗？

你没有提供足够的上下文来肯定地说，但可能不是。

你可以也许尝试使用一个普通的借用引用（加上一个支持作用域线程的线程库），但我不能说这是否适合你。

为什么 Mutex 不让它同步？这不是互斥锁的意义吗？

没有。当它还不是线程安全的时，它不能使某些东西成为线程安全的。 Mutex 只是管理对一个值的独占访问，它不会使来自不同线程的访问安全。唯一可以使类型成为线程安全的就是所讨论的类型。

猜测：这个库被编写成不需要线程安全，因此Arc 不能假设它是线程安全的，所以它拒绝编译。

Answer 2

我不知道您的实际代码是什么。但以下示例复制了您所遇到的确切错误：

use std::thread;
use std::sync::{Mutex,Arc};

struct Cursive;
impl Default for Cursive {
    fn default() -> Self {
        Cursive
    }
}
trait View{
    fn run(&self);
}
impl View for Cursive{
    fn run(&self){}
}

fn main() {
    let mut siv:Arc<Mutex<dyn View>> = Arc::new(Mutex::new(Cursive::default()));
    let copy_siv = siv.clone();

    thread::spawn(move || {
        let mut new_siv = copy_siv.lock().unwrap();
    });

    (*(siv.lock().unwrap())).run();
}

您可以在playground 中试用。错误信息：

error[E0277]: `dyn View` cannot be sent between threads safely
  --> src/main.rs:21:5
   |
21 |     thread::spawn(move || {
   |     ^^^^^^^^^^^^^ `dyn View` cannot be sent between threads safely
   |
   = help: the trait `std::marker::Send` is not implemented for `dyn View`
   = note: required because of the requirements on the impl of `std::marker::Send` for `std::sync::Mutex<dyn View>`
   = note: required because of the requirements on the impl of `std::marker::Send` for `std::sync::Arc<std::sync::Mutex<dyn View>>`
   = note: required because it appears within the type `[closure@src/main.rs:21:19: 23:6 copy_siv:std::sync::Arc<std::sync::Mutex<dyn View>>]`
   = note: required by `std::thread::spawn`

分析与解决方案

错误消息向有经验的用户解释了一切。对于语言新手来说，siv 是一个引用计数、互斥保护的特征对象。这个对象只知道是View，编译器没有证据证明它是否是Send。但是，要使代码正常工作，

• Arc<Mutex<T>> 必须是Send，因为您将这样的东西发送到另一个线程；因此：
• Mutex<T> 必须是 Send 和 Sync，因为 Arc 要求引用计数对象是 Send 和 Sync。因此：
• T 必须是 Send，因为同一个对象将在不同的线程中被访问而没有任何进一步的保护。

因此，此代码不起作用。解决办法是

let mut siv:Arc<Mutex<dyn View + Send>> = ...

你可以自己试试！

Mutex<T>: Send + Sync 需要 T: Send

要了解原因，首先要问一个问题：什么不能是Send？

一个例子是对具有内部可变性的事物的引用不能是Send。因为如果是这样，人们可以通过不同线程中的内部可变性来改变事物并导致数据竞争。

现在假设你有一个Mutex<&Cell<T>>，因为受保护的东西只是一个引用，而不是Cell 本身，Cell 本身可能仍然在某个地方不受保护。因此，当您调用 lock().set() 时，编译器无法得出结论，没有导致数据竞争的风险。所以编译器会阻止它Send。

如果我不得不...

所以我们看到&Cell<T> 不是Send，所以即使它在Mutex 中受到保护，我们仍然不能在另一个线程中使用它。那我们能做什么呢？

这个问题其实并不新鲜。几乎所有 UI API 都有相同的问题：UI 组件是在 UI 线程中创建的，因此您无法在任何其他线程中访问它们。相反，您必须安排一个例程在 UI 线程中运行，并让 UI 线程访问组件。

如果在其他语言（.NET、Java...）中不这样做，最好的情况就是抛出异常，最坏的情况是导致未定义的行为。再一次，Rust 将这种违规转化为编译错误，无需特殊处理（&Cell<T> 与 UI 无关），这真是太好了！

所以，如果这是您想要做的，您必须做同样的事情：仅在 UI 线程中访问视图对象。具体如何操作取决于您使用的 API。