为什么在使用带有 std::sync::Mutex 的 Tokio 时会出现死锁？

Question

我在使用 Tokio 时偶然发现了死锁情况：

use tokio::time::{delay_for, Duration};
use std::sync::Mutex;

#[tokio::main]
async fn main() {
    let mtx = Mutex::new(0);

    tokio::join!(work(&mtx), work(&mtx));

    println!("{}", *mtx.lock().unwrap());
}

async fn work(mtx: &Mutex<i32>) {
    println!("lock");
    {
        let mut v = mtx.lock().unwrap();
        println!("locked");
        // slow redis network request
        delay_for(Duration::from_millis(100)).await;
        *v += 1;
    }
    println!("unlock")
}

产生以下输出，然后永远挂起。

lock
locked
lock

根据to the Tokio docs，使用std::sync::Mutex是可以的：

Contrary to popular belief, it is ok and often preferred to use the ordinary Mutex from the standard library in asynchronous code.

但是，将 Mutex 替换为 tokio::sync::Mutex 不会触发死锁，并且一切都“按预期”工作，但仅在上面列出的示例情况下。在现实世界中，延迟是由某些 Redis 请求引起的，它仍然会失败。

我认为这可能是因为我实际上根本没有生成线程，因此，即使“并行”执行，我也会锁定同一线程，因为 await 只会产生执行。

在不生成单独线程的情况下实现我想要的 Rustacean 方法是什么？

Answer 1

这里不可以使用std::sync::Mutex的原因是你把它放在.await点上。在这种情况下：

任务 1 持有 Mutex，但在 delay_for.
任务 2 被调度并运行，但无法获取 Mutex，因为它仍然属于任务 1。它将在获取 Mutex 时同步阻塞。

由于任务 2 被阻塞，这也意味着运行时线程被完全阻塞。它实际上无法进入其计时器处理状态（当运行时空闲且不处理用户任务时发生），因此无法恢复任务 1。

因此您现在观察到一个死锁。

==> 如果您需要在 .await 点上持有互斥锁，则必须使用异步互斥锁。如 tokio 文档所述，同步互斥体可以与异步程序一起使用 - 但它们可能无法跨越 .await 点。

为什么在使用带有 std::sync::Mutex 的 Tokio 时会出现死锁？

Why do I get a deadlock when using Tokio with a std::sync::Mutex?

mutex

asynchronous

rust

rust-tokio