Rust：在使用粗粒度锁访问的数据结构中使用 RefCell 安全吗？

Question

我正在编写一些 tokio 异步代码。我有一个多索引数据结构，将用户保留在我想要使用粗粒度锁（与每个对象锁相反）保护他们的位置。我有这样的东西：

use tokio::sync::RwLock;

struct User {
  id: u64,
  name: String,
}

// This class is not thread-safe.
struct UserDb {
  by_id: HashMap<u64, Arc<RefCell<User>>>,
  by_name: HashMap<String, Arc<RefCell<User>>>,
}

impl UserDb {
  pub fn add_user(&mut self, name: String) -> Result<(), Error> {
    // ...
  }
}

// This class is thread-safe.
struct AsyncDb {
  users: RwLock<UserDb>,
}

impl AsyncDb {
  pub async fn add_user(&self, name: String) -> Result<(), Error> {
    self.users.write().await.add_user(name)
  }
}

// QUESTION: Are these safe?
unsafe impl Send for AsyncDb {}
unsafe impl Sync for AsyncDb {}

如果末尾没有

Send

和

Sync

特征，编译器会抱怨

RefCell<User>

不是

Send

和

Sync

（合理地如此），因此通过

AsyncDb::add_user

访问/修改不安全。

我的解决方案是为数据结构实现

Send

和

Sync

，因为

AsyncDb

中

UserDb

周围有一个粗粒度锁，其中包含所述

RefCell

。

这是正确的解决方案吗？它是否违反了任何不变量？有没有更好的方法来处理这个问题？

注意：这里是 Rust 初学者。我可能有很多概念上的差距，所以如果事情没有意义，请指出。

Answer 1

首先，我不确定为什么需要手动实现

Send

。当

RefCell<T>

也实现时，

RwLock<T>

和

Send

都实现

T

，因此

AsyncDb

应自动实现

Send

。

为了解决您问题的实质，这几乎肯定是不听起来，除非您仅即使在从用户读取数据时也采用写锁。

RefCell::borrow*()

函数不是线程安全的，因为它们不以原子方式维护内部引用计数。这意味着仅由读锁保护时使用

borrow()

来读取

RefCell<User>

是不合理的。

如果您已经购买了此特定设计，我强烈建议您将

RwLock

替换为

Mutex

。