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关于rust:文盘Rust-生命周期问题引发的-static-hashmap-锁-京东云技术团队

jiezi

2021 年上半年，撸了个 rust cli 开发的框架，基本上把交互模式，子命令提醒这些 cli 该有的罕用性能做进去了。我的项目地址：https://github.com/jiashiwen/interactcli-rs。

春节以前看到 axum 曾经 0.4.x 了，于是想看看能不能用 rust 做个服务端的框架。

春节后开始入手，在做的过程中会碰到各种乏味的问题。于是记下来想和社区的小伙伴一起分享。社区里的小伙伴大部分是 DBA 和运维同学，如果想进一步理解更底层的货色，代码动手是个好路数。

我集体认为想看懂代码先要写好代码，起码理解开发的根本路数和工程的个别组织模式。但好多同学的次要工作并不是专职开发，所以也就没有机会下探研发技术。代码这个事儿光看书是不论用的。理解一门语言最好的形式是应用它。

那么，问题来了非研发人员如何相熟语言呢？咏春拳里有句拳谚：”无师无对手，桩与镜中求“。解释两句，就是在没有师兄弟练习的状况下，对着镜子和木人桩练习。在这里我感觉所谓桩有两层含意，一个是木人桩，就是练习的工具，一个是”站桩“，传统武术训练基本功的办法。其实在理论的工作中 DBA 和运维同学会有很多场景须要编程，比方做一些运维方面的统计工作；剖析问题时须要拿到某些数据。如果谋求简略用 Python 的话可能对于其余语言就没有涉猎了。如果联合你运维数据库的原生开发语言，假以时日缓缓就能看懂相干的底层逻辑了。我集体有个观点，产品研发的原生语言是理解产品底层最好的入口。

前面如果在 Rust 的开发过程中有其余问题，我自己会把问题结合实际也写到这个系列里，也心愿社区里对 Rust 感兴趣的小伙伴一起来”盘 Rust“。言归正传，说说这次在玩儿 Rust 时遇到的问题吧。

在 Rust 开发过程中，咱们常常须要全局变量作为公共数据的寄存地位。通常做法是利用 lazy_static/onecell 和 mux/rwlock 生成一个动态的 collection。

代码长这样 

use std::collections::HashMap;
use std::sync::RwLock;

lazy_static::lazy_static! {
    static ref GLOBAL_MAP: RwLock<HashMap<String,String>> = RwLock::new({let map = HashMap::new();
        map
    });
}

根本的数据存取这样实现 

use std::collections::HashMap;
use std::sync::RwLock;

lazy_static::lazy_static! {
    static ref GLOBAL_MAP: RwLock<HashMap<String,String>> = RwLock::new({let map = HashMap::new();
        map
    });
}

fn main() {
    for i in 0..3 {insert_global_map(i.to_string(), i.to_string())
    }
    print_global_map();
    println!("finished!");
}

fn insert_global_map(k: String, v: String) {let mut gpw = GLOBAL_MAP.write().unwrap();
    gpw.insert(k, v);
}

fn print_global_map() {let gpr = GLOBAL_MAP.read().unwrap();
    for pair in gpr.iter() {println!("{:?}", pair);
    }
}

insert\_global\_map 函数用来向 GLOBAL\_MAP 插入数据，print\_global_map() 用来读取数据，下面程序的运行后果如下 

("0", "0")
("1", "1")
("2", "2")

上面咱们来实现一个比较复杂一点儿的需要，从 GLOBAL_MAP 里取一个数，如果存在前面进行删除操作, 直觉通知咱们代码仿佛应该这样写 

use std::collections::HashMap;
use std::sync::RwLock;

lazy_static::lazy_static! {
    static ref GLOBAL_MAP: RwLock<HashMap<String,String>> = RwLock::new({let map = HashMap::new();
        map
    });
}

fn main() {
    for i in 0..3 {insert_global_map(i.to_string(), i.to_string())
    }
    print_global_map();
    get_and_remove(1.to_string());
    println!("finished!");
}

fn insert_global_map(k: String, v: String) {let mut gpw = GLOBAL_MAP.write().unwrap();
    gpw.insert(k, v);
}

fn print_global_map() {let gpr = GLOBAL_MAP.read().unwrap();
    for pair in gpr.iter() {println!("{:?}", pair);
    }
}

fn get_and_remove(k: String) {println!("execute get_and_remove");
    let gpr = GLOBAL_MAP.read().unwrap();
    let v = gpr.get(&*k.clone());
    let mut gpw = GLOBAL_MAP.write().unwrap();
    gpw.remove(&*k.clone());
}

下面这段代码输入长这样 

("0", "0")
("1", "1")
("2", "2")
execute get_and_remove

代码没有完结，而是 hang 在了 get\_and\_remove 函数。为啥会呈现这样的状况呢？这兴许与生命周期无关。gpr 和 gpw 这两个返回值别离为 RwLockReadGuard 和 RwLockWriteGuard，查看这两个

struct 发现的确可能引起死锁 

must_not_suspend = "holding a RwLockWriteGuard across suspend \
                    points can cause deadlocks, delays, \
                    and cause Future's to not implement `Send`"

问题找到了就能够着手解决办法了，既然是与 rust 的生命周期无关，那是不是能够把读和写别离放在两个不同的生命周期里呢，于是对代码进行改写 

use std::collections::HashMap;
use std::sync::RwLock;

lazy_static::lazy_static! {
    static ref GLOBAL_MAP: RwLock<HashMap<String,String>> = RwLock::new({let map = HashMap::new();
        map
    });
}

fn main() {
    for i in 0..3 {insert_global_map(i.to_string(), i.to_string())
    }
    print_global_map();
    get_and_remove(1);
    println!("finished!");
}

fn insert_global_map(k: String, v: String) {let mut gpw = GLOBAL_MAP.write().unwrap();
    gpw.insert(k, v);
}

fn print_global_map() {let gpr = GLOBAL_MAP.read().unwrap();
    for pair in gpr.iter() {println!("{:?}", pair);
    }
}

fn get_and_remove_deadlock(k: String) {println!("execute get_and_remove");
    let gpr = GLOBAL_MAP.read().unwrap();
    let _v = gpr.get(&*k.clone());
    let mut gpw = GLOBAL_MAP.write().unwrap();
    gpw.remove(&*k.clone());
}

fn get_and_remove(k: i32) {
    let v = {let gpr = GLOBAL_MAP.read().unwrap();
        let v = gpr.get(&*k.to_string().clone());
        match v {None => Err(anyhow!("")),
            Some(pair) => Ok(pair.to_string().clone()),
        }
    };
    let vstr = v.unwrap();
    println!("get value is {:?}", vstr.clone());
    let mut gpw = GLOBAL_MAP.write().unwrap();
    gpw.remove(&*vstr);
}

正确输入 

("1", "1")
("0", "0")
("2", "2")
get value is "1"
("0", "0")
("2", "2")
finished!

Rust 的生命周期是个很有意思的概念，从意识到了解的确有个过程。

源码地址

作者：京东科技 贾世闻

起源：京东云开发者社区 转载请注明起源

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