面试题：Rust读写锁在复杂场景下的读写冲突应对

使用RwLock设计同步机制

引入必要的库：在Rust中，RwLock位于标准库中，无需额外引入第三方库。在代码开头使用use std::sync::{RwLock, Arc};引入RwLock和Arc（用于线程间共享数据）。

定义共享的哈希表：

use std::sync::{RwLock, Arc};
use std::collections::HashMap;

let shared_hashmap: Arc<RwLock<HashMap<String, i32>>> = Arc::new(RwLock::new(HashMap::new()));

这里使用Arc来在多个线程间共享RwLock包裹的HashMap。

写线程操作：

let write_shared_hashmap = shared_hashmap.clone();
std::thread::spawn(move || {
    let mut map = write_shared_hashmap.write().unwrap();
    // 写操作，可能删除部分数据
    map.remove("key_to_remove");
});

写线程通过write()方法获取写锁，write()方法会阻塞直到获取到锁。获取锁后可以安全地对HashMap进行写操作，这里模拟了删除操作。

读线程操作：

let read_shared_hashmap = shared_hashmap.clone();
std::thread::spawn(move || {
    let map = read_shared_hashmap.read().unwrap();
    // 读操作，遍历哈希表
    for (key, value) in map.iter() {
        println!("Key: {}, Value: {}", key, value);
    }
});

读线程通过read()方法获取读锁，读锁允许多个读线程同时持有，从而提高并发性能。只要没有写锁被持有，读线程就可以获取读锁并安全地遍历HashMap。

实现过程中可能遇到的陷阱及解决方法

死锁问题：
- 陷阱：如果一个线程先获取了读锁，然后试图获取写锁（或者相反顺序），同时另一个线程持有相反类型的锁，就可能发生死锁。例如，线程A持有读锁，试图获取写锁，而线程B持有写锁，试图获取读锁。
- 解决方法：确保获取锁的顺序一致。例如，总是先获取读锁再获取写锁，或者反之。同时，尽量避免在持有锁的情况下进行长时间的操作或调用可能获取其他锁的函数。
锁竞争导致性能下降：
- 陷阱：如果写操作频繁，读线程可能会长时间等待写锁释放，导致读操作的并发性能下降。
- 解决方法：尽量减少写操作的频率，对写操作进行批量处理。例如，可以将多个写操作合并成一个操作，减少写锁的持有时间。另外，可以考虑使用更细粒度的锁，例如对于HashMap中的不同分区使用不同的锁，但这会增加代码的复杂性。
unwrap()导致程序崩溃：
- 陷阱：在write().unwrap()和read().unwrap()中，如果获取锁失败（例如线程被取消），unwrap()会导致程序崩溃。
- 解决方法：可以使用try_write()和try_read()方法，它们不会阻塞，而是立即返回一个Result。根据Result的Ok或Err情况进行相应处理，例如：
```
match write_shared_hashmap.try_write() {
    Ok(mut map) => {
        // 写操作
        map.remove("key_to_remove");
    },
    Err(_) => {
        // 处理获取写锁失败的情况
        println!("Failed to get write lock");
    }
}
```
对于读操作同理。这样可以避免因获取锁失败导致程序崩溃。

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面试题：Rust读写锁在复杂场景下的读写冲突应对

知识考点

面试题答案

使用RwLock设计同步机制

实现过程中可能遇到的陷阱及解决方法