Rust 消除了大量内存不安全并发，但不会自动让逻辑免于死锁、饥饿或错误同步。先理解 thread、Mutex、Condvar、Barrier 和 atomic 的职责，再决定是否需要 async。

RustInPractice 第 17 篇。对应 demo：thread_demos、sync_primitives。下一篇解释 Send、Sync 与消息传递。

一、线程必须被等待或明确放弃

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let handle = std::thread::spawn(|| "worker done");
let result = handle.join().expect("worker panicked");
println!("{result}");

join 等待线程结束并取得结果。demo 使用 unwrap() 让学习输出简短；生产代码应决定如何处理线程 panic，而不是无条件崩溃。

二、Mutex 保护共享可变状态

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

let value = Arc::new(Mutex::new(0));
*value.lock().expect("lock poisoned") += 1;

锁 guard 离开作用域时自动释放，因此锁范围应小。不要持锁执行 IO、等待线程或调用未知回调，这些都是死锁与吞吐下降的常见来源。

三、Condvar 等待条件而非忙等

生产者-消费者 demo 的关键是循环等待：

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while queue.is_empty() {
    queue = condvar.wait(queue).expect("lock poisoned");
}

必须用 while 而不是 if，因为唤醒后条件可能已被其他线程改变，或出现虚假唤醒。条件状态放在 Mutex 内，Condvar 只负责等待和通知。

四、Barrier 与 atomic

Barrier 让一组线程都到达同步点后再继续，适合多阶段计算。AtomicI64::fetch_add 则适合简单计数器：

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counter.fetch_add(1, std::sync::atomic::Ordering::Relaxed);

Relaxed 只保证该变量的原子读写，不建立其他内存操作的顺序关系。计数器可以用它；发布数据、实现锁或跨变量同步时必须理解更强 ordering，通常优先使用 Mutex 或 channel。

五、小结

  • join 让线程结果和失败可见。
  • Mutex 保护共享状态，guard 范围越小越好。
  • Condvar 必须配合受锁保护的条件和 while 循环。
  • Barrier 协调阶段，atomic 处理简单无锁状态。

下一篇：Send、Sync 与消息传递，理解哪些值为什么能跨线程。