如何禁用Rust parking_lot crate中Mutex的最终公平性？

我能确保rayon par_iter的线程在每批任务中仅各自锁定一次Mutex，不会出现线程饥饿问题，因此不想承担parking_lot默认公平性保障带来的约0.5毫秒开销，但仍希望保留parking_lot的其他优势。请问能否配置parking_lot的Mutex以禁用公平性保障？

以下是简化的初始化及业务代码：

use parking_lot::Mutex;
use std::collections::HashSet;
use rayon::prelude::*;

const WIDTH: usize = 10;
const HEIGHT: usize = 10;

fn main() {
    let mut map: Vec<Vec<Mutex<HashSet<u64>>>> = Vec::with_capacity(WIDTH);
    for i in 0..WIDTH {
        map.push(Vec::with_capacity(HEIGHT));
        for _ in 0..HEIGHT {
            map[i].push(Mutex::new(HashSet::new()));
        }
    }

    let mut diff: Vec<(usize, usize, u64)> = vec![(0, 0, 1), (1, 1, 2)]; // 示例数据
    diff.par_iter().for_each(|(x, y, id)| {
        map[*x][*y].lock().insert(*id);
    });
}

当前这个并行实现比串行快很多，但它处于热路径中，哪怕半毫秒的性能提升对我的场景都至关重要。

已尝试的方案 #

我曾尝试使用ChatGPT给出的写法：

parking_lot::lock_api::Mutex<HashSet<u64, parking_lot::RawMutex>>

但这引发了编译错误。查阅文档后我了解到lock_api可能有用，但没看懂示例，不确定它能否帮我实现目标。

解决方案 #

parking_lot确实支持通过指定不同的原始锁类型来切换公平性：

• 默认的parking_lot::Mutex使用的是RawMutexFair，提供最终公平性保障；
• RawMutex则是非公平实现，没有额外的公平性开销，同时保留parking_lot的其他性能优势（比如高效的park/unpark机制）。

正确的用法是通过lock_api模块的Mutex，结合parking_lot::RawMutex来创建非公平锁，注意泛型参数的顺序：第一个参数是被保护的数据类型，第二个是原始锁类型。

修改后的完整代码 #

use parking_lot::lock_api::{Mutex, RawMutex};
use std::collections::HashSet;
use rayon::prelude::*;

const WIDTH: usize = 10;
const HEIGHT: usize = 10;

fn main() {
    // 使用非公平Mutex：Mutex<数据类型, 原始锁类型>
    let mut map: Vec<Vec<Mutex<HashSet<u64>, RawMutex>>> = Vec::with_capacity(WIDTH);
    for i in 0..WIDTH {
        map.push(Vec::with_capacity(HEIGHT));
        for _ in 0..HEIGHT {
            map[i].push(Mutex::new(HashSet::new()));
        }
    }

    let mut diff: Vec<(usize, usize, u64)> = vec![(0, 0, 1), (1, 1, 2)];
    diff.par_iter().for_each(|(x, y, id)| {
        map[*x][*y].lock().insert(*id);
    });
}

关键说明 #

• 你之前的错误是把RawMutex放到了HashSet的泛型参数里，属于类型顺序错误；
• Mutex<HashSet<u64>, RawMutex>才是正确的写法，明确指定用非公平的RawMutex作为底层锁实现；
• 这个实现完全保留了parking_lot的高效性，同时去掉了公平性带来的额外开销，符合你的性能需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ruddah Bagga