用共享的数据库连接和缓存编写Rust微服务的惯用方式是什么?

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我正在用Rust编写我的第一个hyper微服务。经过C++Go的多年开发,我倾向于使用控制器来处理请求(如此处-https://github.com/raycad/go-microservices/blob/master/src/user-microservice/controllers/user.go),其中该控制器存储共享数据,如db连接池和不同类型的缓存。我知道,使用hyper,我可以这样写:

use hyper::{Body, Request, Response};

pub struct Controller {
//    pub cache: Cache,
//    pub db: DbConnectionPool
}

impl Controller {
    pub fn echo(&mut self, req: Request<Body>) -> Result<Response<Body>, hyper::Error> {
        // extensively using db and cache here...
        let mut response = Response::new(Body::empty());
        *response.body_mut() = req.into_body();
        Ok(response)
    }
}

然后使用它:

use hyper::{Server, Request, Response, Body, Error};
use hyper::service::{make_service_fn, service_fn};

use std::{convert::Infallible, net::SocketAddr, sync::Arc, sync::Mutex};

async fn route(controller: Arc<Mutex<Controller>>, req: Request<Body>) -> Result<Response<Body>, hyper::Error> {
    let mut c = controller.lock().unwrap();
    c.echo(req)
}

#[tokio::main]
async fn main() {
    let addr = SocketAddr::from(([127, 0, 0, 1], 3000));

    let controller = Arc::new(Mutex::new(Controller{}));

    let make_svc = make_service_fn(move |_conn| {
        let controller = Arc::clone(&controller);
        async move {
            Ok::<_, Infallible>(service_fn(move |req| {
                let c = Arc::clone(&controller);
                route(c, req)
            }))
        }
    });

    let server = Server::bind(&addr).serve(make_svc);

    if let Err(e) = server.await {
        eprintln!("server error: {}", e);
    }
}

由于编译器不允许我在线程之间共享可变结构,因此我不得不使用Arc<Mutex<T>>习惯用法。但是,恐怕let mut c = controller.lock().unwrap();部分会在处理单个请求时阻塞整个控制器,即此处没有并发性。解决此问题的惯用方法是什么?

concurrency rust mutex shared-ptr
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&mut始终获取对该值的(编译时或运行时)排他锁。仅在要锁定的确切范围内获取&mut。如果锁定值拥有的值需要单独的锁定管理,将其包装在Mutex中。

假设您的DbConnectionPool的结构如下:

struct DbConnectionPool {
    conns: HashMap<ConnId, Conn>,
}

我们在&mut上添加/删除项目时需要HashMap HashMap,但是我们不需要&mut中的值。因此,Conn允许我们将可变性边界与其父项分开,而Arc允许我们添加其自身的内部可变性

此外,我们的Mutex方法不想成为echo,因此需要在&mut上添加另一层内部可变性。

所以我们将其更改为

HashMap

然后,当您想建立连接时,

struct DbConnectionPool {
    conns: Mutex<HashMap<ConnId, Arc<Mutex<Conn>>>,
}

([fn get(&self, id: ConnId) -> Arc<Mutex<Conn>> { let mut pool = self.db.conns.lock().unwrap(); // ignore error if another thread panicked if let Some(conn) = pool.get(id) { Arc::clone(conn) } else { // here we will utilize the interior mutability of `pool` let arc = Arc::new(Mutex::new(new_conn())); pool.insert(id, Arc::clone(&arc)); arc } } 参数和if-exists-else逻辑用于简化代码;您可以更改逻辑)

您可以执行返回值

ConnId

为了方便说明,我将逻辑更改为用户提供ID。实际上,您应该能够找到尚未获取的self.get(id).lock().unwrap().query(...) 并将其返回。然后,您可以返回Conn的RAII防护,类似于Conn的工作方式,当用户停止使用时自动释放连接。

如果可能会提高性能,也请考虑使用MutexGuard而不是RwLock

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