面试题：Rust释放和获取顺序在复杂多锁场景中的应用与问题

避免死锁的方法

在Rust多线程程序中，当涉及多个Mutex且不同线程可能以不同顺序获取锁时，为避免死锁，可以采用以下方法：

固定锁获取顺序：所有线程都按照相同的顺序获取锁。这样可以避免形成循环等待的情况，因为如果所有线程都以相同顺序获取锁，就不会出现一个线程持有锁A等待锁B，而另一个线程持有锁B等待锁A的情况。
使用std::sync::TryLockError进行尝试获取锁：通过使用try_lock方法，线程可以尝试获取锁，如果获取失败，可以释放已获取的锁并重新尝试，或者采取其他措施，而不是一直阻塞等待，从而避免死锁。

分析代码潜在问题

上述代码存在死锁风险。主线程和新创建的线程获取锁的顺序不同。主线程先获取mutex2，然后获取mutex1；而新线程先获取mutex1，然后获取mutex2。如果主线程获取mutex2后，新线程获取mutex1，两个线程将互相等待对方释放锁，从而导致死锁。

改进方案

固定锁获取顺序：让两个线程都以相同顺序获取锁，例如都先获取mutex1，再获取mutex2。

use std::sync::{Arc, Mutex};

fn main() {
    let mutex1 = Arc::new(Mutex::new(0));
    let mutex2 = Arc::new(Mutex::new(1));

    let mutex1_clone = mutex1.clone();
    let mutex2_clone = mutex2.clone();

    std::thread::spawn(move || {
        let _lock1 = mutex1_clone.lock().unwrap();
        std::thread::sleep(std::time::Duration::from_secs(1));
        let _lock2 = mutex2_clone.lock().unwrap();
    });

    let _lock1 = mutex1.lock().unwrap();
    std::thread::sleep(std::time::Duration::from_secs(1));
    let _lock2 = mutex2.lock().unwrap();
}

使用try_lock尝试获取锁：主线程和新线程使用try_lock尝试获取锁，如果获取失败，释放已获取的锁并重新尝试。

use std::sync::{Arc, Mutex};
use std::thread;
use std::time::Duration;

fn main() {
    let mutex1 = Arc::new(Mutex::new(0));
    let mutex2 = Arc::new(Mutex::new(1));

    let mutex1_clone = mutex1.clone();
    let mutex2_clone = mutex2.clone();

    thread::spawn(move || {
        loop {
            match (mutex1_clone.try_lock(), mutex2_clone.try_lock()) {
                (Ok(lock1), Ok(lock2)) => {
                    drop(lock1);
                    drop(lock2);
                    break;
                }
                _ => {
                    thread::sleep(Duration::from_millis(100));
                }
            }
        }
    });

    loop {
        match (mutex1.try_lock(), mutex2.try_lock()) {
            (Ok(lock1), Ok(lock2)) => {
                drop(lock1);
                drop(lock2);
                break;
            }
            _ => {
                thread::sleep(Duration::from_millis(100));
            }
        }
    }
}

面试题：Rust释放和获取顺序在复杂多锁场景中的应用与问题

知识考点

面试题答案

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分析代码潜在问题

改进方案