一、前言
多线程路径在很多语言中都是绕不开的话题，原因无它：可以提高程序执行效率。
如果不理解线程的，可以先看看下面这两篇文章：
本文重在实践，也就是如何用rust开发多线程程序，以及一些注意细节，并不会再过多讨论相关的概念。
二、启动新线程
在rust中启动新线程是一件很简单的事情，下面直接用一个例子进行说明：
fn main(){
let t=std::thread::spawn(||{
println!("这是一个新线程");
});
let _ = t.join(); //等待线程执行结束
}
上面的代码很简单，就是单纯的用std中的thread中的spawn函数创建一个新线程去打印一个字符串，但由于主线程结束会自动终止其它线程的执行，所以我在后面调用了其上的join函数来等待新开的线程执行结束。
注意，符号
_在rust中意思等同于“忽略”，在这里的意思就是不需要返回值，同时可以屏蔽rust编译器的警告。
spawn函数的作用就是新开一个线程并执行传递进来的函数，这里函数我写的是闭包形式，当然你也可以写一个独立的函数：
fn main() {
let t = std::thread::spawn(new_thread_fun);
let _ = t.join(); //等待线程执行结束
}
fn new_thread_fun() {
println!("这是一个新线程");
}
上面这两段代码是完全等价的，不过为了少写一个函数名，大部分人一般都更乐意用闭包，所以一定要习惯这种写法，后面文章中也会对其进行详细介绍。
rust中的闭包其实和C++中的lambda表达式差不多，其它语言基本都有类似的写法，后面章节会对其做更详细的介绍。
同时spawn函数新建线程后，还会返回一个实例，该实例可以将其理解为就是我们刚才新建的那个线程。
如果我们需要等待那个线程执行结束再执行后面的代码，那就可以调用其上的join函数。
这个join函数应该还是很常见的，基本各种语言中等待线程执行结束都用的这个名字，其本意是‘加入’‘合并’，也就是合并执行流的意思，等待子线程执行流执行结束合并到主线程。
如果你将多线程运行比喻为多条河流，那么调用join函数处就是两条河流的合并位置。
三、所有权
安全是rust语言首要的任务，多线程环境又是最容易引起数据竞争问题的地方，因此rust对于线程也做了相当多的限制，为的就是保证多线程对于数据访问的安全。
而首先要提到的就是所有权问题，看一个例子：
上面这种情况应该是最常遇到的，也就是我想要在新开的线程中使用外部的变量。
但这样做肯定是有问题的，因为一旦你新线程内访问修改它，外面的线程也访问修改它，就会造成数据不一致的、数据竞争的问题。
而rust对此的解决方案就是直接通过move关键字，将你新线程内使用到的变量所有权从外部移交到新线程内，这样不就只能新线程这一个线程使用了吗？
此时只有一个线程能使用变量了，也就自然不会存在所谓的数据竞争问题了：
通过在闭包之前添加move关键字，就会将其所有权移交到新线程内部，因此外面自然也就无法再继续使用了。
四、共享数据
虽然上面这种移交所有权的方式确实安全了，但在很多时候却是不符合我们所希望的。
至少就我自己平时开发而言，大多数开线程都是希望其执行一些繁重耗时的任务，并将其结果保存、或者就存储到某个变量上，然后我在主线程中来取。
但这种移交所有权的方式是无法得到任何线程执行后的结果的，所以此时我们就需要让多个线程共享数据，而不是移交所有权。
最简单的方式就是使用Arc：
fn main() {
let str = "hello www.kucoding.com".to_string();
let d = std::sync::Arc::new(str);
let d1 = d.clone();
let t = std::thread::spawn(move || {
println!("{:?}", d1.as_ptr());
});
t.join().unwrap();
println!("{:?}", d.as_ptr());
}
注意，对于控制多线程访问的方法、工具，官方都将其放到了std::sync中，比如这里的Arc便是。
Arc的意思是原子引用计数，其中“原子”的意思是它本身内部计数值不存在多线程访问安全问题，因为它已经是最小执行单位了，只有执行与不执行这两种情况，因此它本身是线程安全的。
然后这里我通过Arc的new函数实例化一个Arc变量，传入的参数则是需要让它管理的数据，也就是我们这里这个字符串。
紧接着关键一步来了，我通过其上的clone函数又克隆了一个Arc对象，并且在新线程中使用的也是克隆后的Arc对象。
let d1 = d.clone();
let t = std::thread::spawn(move || {
println!("{:?}", d1.as_ptr());
});
通过前面提到的所有权移交，此时新线程使用的是克隆得到的Arc对象，而本线程使用的则是最初的Arc对象。
注意：通过Arc封装后的数据大部分情况下并不影响其原本类型的使用。
所以这里在Arc实例上调用的as_ptr函数实际上依旧是其管理的String上面的函数，目的是获取该字符串所在内存的地址，也就是C/C++中常提到的指针。
此时打印结果如下：
是不是有点神奇的感觉？明明前面我们都克隆了，怎么此时两个线程中打印的两个字符串的地址还相同呢？
地址相同，自然就意味着这两个实际上依旧还是同一个字符串了。
而这就是Arc的解决方案，它的实现原理大概如下：
Arc内部会保存一个计数，一般就是一个整数，它记录的是当前其管理数据的引用计数，比如这里通过new函数构造Arc对象并管理数据，此时引用计数就是1。- 由于其是“原子”的，所以这个引用计数不存在多线程访问冲突问题，因此其本身是线程安全的。
clone函数本质上只是克隆了一下Arc对象本身，而并不会去克隆其管理的数据，仅仅只是将引用计数增加1，而这个引用计数变量在这些管理相同数据的Arc变量之间是共享的，但由于前面提到的Arc“原子”特性，所以即使多个Arc变量共享该计数、并分处于不同线程，此时依旧是线程安全的。- 一旦某个线程结束，或者进一步说是某个
Arc变量生命周期计数，那么该计数就自动减1。 - 一旦计数减为
0，那么该数据的内存才会被真正释放。
上面的运行逻辑可能还是比较复杂繁琐，对于只是使用来说，只需要记住两个点就行了：
- 通过一个
Arc变量clone而来的Arc变量，实际上保存的都是同样的数据。 Arc变量的使用方式与其管理的数据有关，大多数时候是可以直接忽略Arc本身的，比如调用方法、实际上是直接调用的其管理数据上绑定的方法。
但上面的方案仅仅只能实现多线程访问相同数据，如果此时你想在其中一个线程中修改数据，依旧是不行的。
毕竟仅仅只是通过引用计数，依旧无法保证线程中修改数据行为的安全，它只能保证访问安全。
所以想要进一步对其修改，我们还需要一个锁结构：
fn main() {
let str = "hello www.kucoding.com".to_string();
let m = std::sync::Mutex::new(str);
let d = std::sync::Arc::new(m);
let d1 = d.clone();
let t = std::thread::spawn(move || {
let mut m_data = d1.lock().unwrap();
println!("{}", m_data);
m_data.push_str(" world");
});
t.join().unwrap();
let d_data = d.lock().unwrap();
println!("{}", d_data);
}
这里就有点套娃了，我们通过Mutex这个锁结构来管理数据str，然后再用Arc原子计数结构来管理Mutex锁变量m。
Arc的目的是让线程间可以共享读取数据，这里的目的自然也就是让同一个锁Mutex能在多个线程中存在。
然后下一步，如果我们想要修改锁中保存的数据，那就可以通过lock函数来将这个锁结构真正的锁住，一旦一个线程将其锁住了，那么其它线程就只能等待其解锁。
而这就是其实现多线程修改数据且能保证安全的原因：同一时间只能有一个线程将该锁结构上锁。
这就意味着同一时间只能只有一个线程修改、访问该数据，这自然就安全了！
