Rust学习笔记（五十）共享状态的并发及用Sync和Send扩展并发

　　第四十九篇我们学习了在多线程中使用通信来实现并发，这一篇学习使用共享内存的方式实现并发。 Rust支持通过共享状态来实现并发。Channel类似单所有权：一旦值的所有权转移至Channel，就无法使用它了。而共享内存并发类似于多所有权：多个线程可以同时访问同一块内存。 使用Mutex来每次只允许一个线程来访问数据
　　Mutex是mutual exclusion（互斥锁）的缩写。在同一时刻，Mutex只允许一个线程来访问某些数据。 想要访问数据： 线程必须首先获得互斥锁（lock），lock数据结构是mutex的一部分，它能跟踪谁对数据拥有独占访问权 mutex通常被描述为：通过锁定系统来保护它所持有的数据 Mutex的两条规则在使用数据之前，必须尝试获取锁（lock） 使用完mutex所保护的数据，必须对数据进行解锁，以便于其它线程可以获取锁 Mutex的API
　　通过Mutex::new（数据）来创建Mutex，Mutex是一个智能指针。访问数据前，通过lock方法来获得锁： 这个方法会阻塞当前线程 lock可能会失败 返回的是MutexGuard（智能指针，实现了Deref和Drop）
　　例： use std::sync::{Mutex, MutexGuard};  fn main() {     let m = Mutex::new(5);      {         let mut num: MutexGuard = m.lock().unwrap();         *num = 6;//由于MutexGuard实现了Deref，所以可以使用*解引用     }//由于MutexGuard实现了Drop，所以离开作用域会被释放，这样就不用手动释放锁了。      println!(＂m = {:?}＂, m) } 多线程共享Mutex
　　例： use std::{sync::{Mutex}, thread};  fn main() {     let counter = Mutex::new(0);     let mut handles = vec![];      for _ in 0..10{         let handle = thread::spawn(move || {             let mut num = counter.lock().unwrap();             *num += 1;         });         handles.push(handle)     }       for handle in handles {         handle.join();     }      println!(＂Result = {}＂, *counter.lock().unwrap()) }
　　运行以上代码会报错，因为在第一个循环中，第一次进入循环时创建了线程，并把counter的所有权移动至闭包内了，那么剩下的循环就无法获得所有权了。 多线程的多重所有权,使用Arc来进行原子引用计数
　　之前学过Rc可以使数据被多重引用，但是它只能在单线程下使用。 Arc和Rc类似，它可以用于并发场景。A：atomic原子的。 那么为什么所有的基础类型都不是原子的，为什么标准库类型不默认使用Arc。因为需要牺牲性能作为代价。Arc和Rc的API是相同的。
　　例： use std::{     sync::{Arc, Mutex},     thread, };  fn main() {     let counter = Arc::new(Mutex::new(0));     let mut handles = vec![];      for _ in 0..10 {         let counter = Arc::clone(&counter);         let handle = thread::spawn(move || {             let mut num = counter.lock().unwrap();             *num += 1;         });         handles.push(handle)     }      for handle in handles {         handle.join().unwrap();     }      println!(＂Result = {}＂, *counter.lock().unwrap()) }
　　运行代码输出10。 RefCell/Rc vs Mutex/Arc
　　Mutex提供内部可变性，和Cell家族（比如RefCell）一样。 我们使用RefCell来改变Rc里面的内容；同样使用Mutex来改变Arc里面的内容。 注意：Mutex有死锁风险。 Send和Sync trait
　　Rust语言的并发特性比较少，目前学的并发特性都来自标准库（而不是语言本身）。所以我们无需局限于标准库的并发，可以自己实现并发。 但在Rust语言中有两个并发的概念：td::marker::Sync和std::marker::Send这两个trait。 Send允许线程间转移所有权
　　实现Send trait的类型可以在线程间转移所有权。Rust中几乎所有类型都实现了Send，但是Rc没有实现，所以它只能用于单线程。 任何完全由实现了Send的类型组成的类型也被标记为Send。除了原始指针之外，几乎所有基础类型都实现了Send。 Sync允许从多线程访问
　　实现了Sync的类型可以安全的被多个线程引用。也就是说，如果T是Sync，那么&T就是Send，即引用可以被安全的送往另一个线程。 基础类型都是Sync，完全由Sync类型组成的类型也是Sync，但Rc不是Sync的；RefCell和Cell家族也不是Sync的。不过Mutex是Sync的。
　　通常并不需要手动实现 Send 和 Sync trait，因为由 Send 和 Sync 的类型组成的类型，自动就是 Send 和 Sync 的。因为他们是标记 trait，甚至都不需要实现任何方法。他们只是用来加强并发相关的不可变性的。
　　手动实现这些标记 trait 涉及到编写不安全的 Rust 代码，需要十分以及特别的小心。