我可以安全地对不是多线程的对象进行多线程吗？

Question

我使用的特征不是围绕多线程（Cursive）设计的。

现在，尽管它正在使用多线程，但它将位于互斥锁的后面，因此它将无法同时在两个线程中使用。

试图保护我免受腐蚀的锈病是什么，我能做些什么？

作为示例参考，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();
 }

编译器抱怨thread::spawn ：

   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

试图保护我免受[...]影响的铁锈是什么

您在线程之间发送的内容中包含dyn cursive::traits::View trait对象。 此特征对象不是Send 。 它需要被Send因为通过将其放在Arc ，您将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。

[...]我可以做任何事情吗？

您没有提供足够的上下文可以肯定地说，但可能没有。

您也许可以尝试使用普通借用的引用（加上支持作用域线程的线程库），但是我不能说这是否对您有用。

为什么Mutex不能使其同步？ 这不是Mutex的重点吗？

否。当还不是线程安全的东西时，它就不能使线程安全。 Mutex仅管理对值的独占访问，并不能保证从不同线程进行的访问都是安全的。 可以使类型成为线程安全的唯一问题是所讨论的类型。

猜一猜：库是在编写时不需要线程安全的，因此Arc无法假定它是线程安全的，因此它拒绝编译。

Answer 2

我不知道您的实际代码是什么。 但是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();
}

您可以在操场上尝试。 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

该错误消息向有经验的用户解释了所有内容。 对于那些不siv该语言的人， siv是一个引用计数，互斥保护的特征对象。 该对象仅被称为View ，编译器没有证据表明它是否为Send 。 但是，为了使代码正常工作，

• Arc<Mutex<T>>必须是Send ，因为您要将这样的事情发送到另一个线程； 因此：
• Mutex<T>必须为Send and Sync ，因为Arc要求将引用计数对象设为Send和Sync 。 因此：
• T必须是Send ，因为相同的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。 解决方案是

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

您可以自己尝试！

Mutex<T>: Send + Sync需要T: Send

要了解原因，请先提出一个问题：不能Send什么？

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，人们可以通过内部线程在不同线程中进行变异来改变事物，并引起数据竞争。

现在假设您有一个Mutex<&Cell<T>> ，因为受保护的东西仅是引用，而不是Cell本身，因此Cell本身可能仍处于不受保护的位置。 因此，当您调用lock().set()时，编译器无法得出结论，不会导致数据争用。 因此，编译器阻止它Send 。

如果我必须...

因此，我们看到&Cell<T>不是Send ，因此即使它在Mutex受保护，我们仍然不能在其他线程中使用它。 那我们该怎么办？

这个问题实际上并不新鲜。 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，您必须安排要在UI线程中运行的例程，并让UI线程访问组件。

未能在其他语言（.NET，Java ...）中执行此操作将以最佳方式抛出异常，从而在最糟糕的情况下导致未定义的行为。 再一次，Rust将这种违规行为变成没有特殊处理的编译错误（ &Cell<T>与UI无关），这真的很好！

因此，如果这是您想要执行的操作，则必须执行相同的操作：仅在UI线程中访问视图对象。 如何执行此操作取决于您使用的API。