rust - 为什么通过提取方法进行重构会触发借用检查器错误？

我的网络应用程序的体系结构可以简化为：

use std::collections::HashMap;

/// Represents remote user. Usually has fields,
/// but we omit them for the sake of example.
struct User;

impl User {
    /// Send data to remote user.
    fn send(&mut self, data: &str) {
        println!("Sending data to user: \"{}\"", data);
    }
}

/// A service that handles user data.
/// Usually has non-trivial internal state, but we omit it here.
struct UserHandler {
    users: HashMap<i32, User>,  // Maps user id to User objects.
    counter: i32  // Represents internal state
}

impl UserHandler {
    fn handle_data(&mut self, user_id: i32, data: &str) {
        if let Some(user) = self.users.get_mut(&user_id) {
            user.send("Message received!");
            self.counter += 1;
        }
    }
}

fn main() {
    // Initialize UserHandler:
    let mut users = HashMap::new();
    users.insert(1, User{});
    let mut handler = UserHandler{users, counter: 0};

    // Pretend we got message from network:
    let user_id = 1;
    let user_message = "Hello, world!";
    handler.handle_data(user_id, &user_message);
}

Playground
这行得通。我想在UserHandler中使用一个单独的方法来处理用户输入，当我们已经确定给定ID的用户存在时。所以它变成：

impl UserHandler {
    fn handle_data(&mut self, user_id: i32, data: &str) {
        if let Some(user) = self.users.get_mut(&user_id) {
            self.handle_user_data(user, data);
        }
    }

    fn handle_user_data(&mut self, user: &mut User, data: &str) {
        user.send("Message received!");
        self.counter += 1;
    }
}

Playground
突然，它不编译了！

error[E0499]: cannot borrow `*self` as mutable more than once at a time
  --> src/main.rs:24:13
   |
23 |         if let Some(user) = self.users.get_mut(&user_id) {
   |                             ---------- first mutable borrow occurs here
24 |             self.handle_user_data(user, data);
   |             ^^^^                  ---- first borrow later used here
   |             |
   |             second mutable borrow occurs here

乍一看，错误很明显：不能有对self的可变引用和对self的属性的可变引用-这就像有两个对self的可变引用一样。但是，见鬼，我在原始代码中有两个这样的可变引用！
为什么这个简单的重构会触发借阅检查器错误？
我该如何处理它并像这样分解UserHandler::handle_data方法？
如果您想知道我为什么要进行这样的重构，请考虑这样一种情况：当用户可以发送多种类型的消息时，所有这些消息都需要以不同的方式处理，但有一个共同的部分：必须知道哪个User对象发送了此消息。

最佳答案

编译器阻止您借用HashMap两次是正确的。假设在handle_user_data()中，您还试图借用self.users。你会打破在铁锈中借钱的规则，因为你已经有一个可变的借钱，你只能有一个。
既然你不能借两次，我就提出一个解决办法。我不知道它是否是最好的，但它的工作没有不安全和开销（我想）。
其思想是使用一个中间结构，它将借用self的其他字段：

impl UserHandler {
    fn handle_data(&mut self, user_id: i32, data: &str) {
        if let Some(user) = self.users.get_mut(&user_id) {
            Middle::new(&mut self.counter).handle_user_data(user, data);
        }
    }
}

struct Middle<'a> {
    counter: &'a mut i32,
}

impl<'a> Middle<'a> {
    fn new(counter: &'a mut i32) -> Self {
        Self {
            counter
        }
    }

    fn handle_user_data(&mut self, user: &mut User, data: &str) {
        user.send("Message received!");
        *self.counter += 1;
    }
}

这样，编译器就知道我们不能借handle_user_data()两次。
如果您只有一两件东西要借用，一个快速的解决方案是有一个关联函数将它们作为参数：

impl UserHandler {
    fn handle_user_data(user: &mut User, data: &str, counter: &mut i32) {
        // ...
    }
}

我们可以改进这种设计：

struct UserHandler {
    users: HashMap<i32, User>, // Maps user id to User objects.
    middle: Middle,              // Represents internal state
}

impl UserHandler {
    fn handle_data(&mut self, user_id: i32, data: &str) {
        if let Some(user) = self.users.get_mut(&user_id) {
            self.middle.handle_user_data(user, data);
        }
    }
}

struct Middle {
    counter: i32,
}

impl Middle {
    fn new(counter: i32) -> Self {
        Self {
            counter
        }
    }

    fn handle_user_data(&mut self, user: &mut User, data: &str) {
        user.send("Message received!");
        self.counter += 1;
    }
}

现在我们确信我们没有开销，而且语法更清晰。

关于rust - 为什么通过提取方法进行重构会触发借用检查器错误？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/57357506/