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初识🐣Rust🦀️

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初识🐣Rust🦀️

2023年11月13日创建

背景

最近在学习 Rust，体验了大家所说的 Rust 陡峭的学习曲线（经历反复拿起和放下的横跳体验），在前期接触时确实是非常打击学习的自信心，其核心原因就是 Rust 走了一条与其他编程语言方向完全不同的路，导致了若你有其他语言的经验，你就能十分明显的感受到一种可能会无法适应的“割裂感”。​

作为 Rust 的初学者和目前主要使用语言是 Golang 的服务端同学，通过此篇来分享本人在接触 Rust 过程中所遇到的一些有趣的设计思想（不会过于深入语言的具体细节），其中部分也会通过 Go 语言进行比较来直接体验差异。期望能做到：​

•
减轻同学想要学习 Rust 的心智负担（提前体验“割裂感”）​

•
初步了解到 Rust 的特性和设计思想，拓展没有接触过该语言的同学的编程视角​

•
初步了解到 Rust 语法和和与其他语言存在差异的部分等​

语言简介

Rust 的发展历程

Rust 最早是 Mozilla 雇员 Graydon Hoare 的个人项目，在 2006 年首次出现。当时 Mozilla 开发 firefox 的 Servo 引擎想要保证安全的同时保持高性能，于是瞄准 Rust，在 2009 年开始得到 Mozilla 研究院的赞助，并在 2010 年作为官方项目对外公布，2010 到 2011 年间实现自举。自此之后，Rust 在重构与崩溃之间反复横跳，比如早期 Rust 实际上是有 GC 的，但在 在 1.0 前夕做出决定去掉 GC。最终在 2015 年发布 1.0 版本，确定了 Rust 的高安全性和高性能的特性，同时也意味着稳定性的保证。在开发期间 Rust 也建立一个强大且活跃的社区，形成一整套完善稳定的项目贡献机制。​

与其它语言相比，Rust 的更新迭代较为频繁（得益于精心设计的发布流程及开发者团队的严格管理）：​

•
每 6 周发布一个迭代版本​

•
2-3 年发布一个新的大版本，如 Rust 2018 edition，Rust 2021 edition​
◦
2015～2018 年：主要解决“生产力”问题，使工具链、文档、编译器等更加智能且对开发者更加友好​
◦
2018～2021 年：完善异步生态，此时 Rust 也开始适用于写业务了，毕竟同步写业务会遇到 C10k 问题​
◦
2021～2024 年：Rust 提出“扩展授权”的规划，其原因是 Rust 的目标是“empower everyone to build reliable and efficient software”，而官方团队也关注到了大伙的痛点即“Rust 难学”问题，所以在完善 Rust 的基础特性后，开始着重关注在易用性和项目落地上​

而目前在开源方面，大量的项目正在被 Rust 重写（即“一切能用 Rust 重写的项目都将或者正在用 Rust 重写”），在 UI 层开发、基础设施层、数据库、搜索引擎、系统开发、操作系统、区块链等多个方面的开源项目整体都在爆发性增长。同时在使用现状方面，很多世界知名企业也都关注着 Rust 语言发展，开始用 Rust 语言来解决问题和构建应用，而通过占据连续七年 StackOverflow 最受开发者喜爱语言榜的榜首也能看出，对个人开发者也是极其受欢迎的。​

Rust 的特点

1.
为什么 Rust 如此受欢迎呢？​

这就需要回答一个老生常谈的问题即“为什么又来一个新的编程语言？”而简单来说就是目前还没有这样一种语言，无 GC 且无需手动内存管理、性能高、工程性强、语言级安全性以及能同时得到工程派和学院派认可的语言，而 Rust 就是这样的语言，可以说解决了一些现有编程语言的内存管理问题痛点、兼顾工程化和高性能和从源头上提升代码质量等问题。比如在 Rust 之前：​

•
想要追求极致性能但难以保证安全，代表语言是 C/C++​
◦
若 Rust 代码能够成功编译，则能保证内存就是安全的​

•
想要开发效率但难以保证性能和安全，代表语言是 Go/Java​
◦
简单来说仅经过了简单优化的 Rust 版本，远超手动深度调优过的 Go 版本​

除此之外 Rust 还提供良好的协作开发体验及相关工具链，可以说 Rust 是「性能｜安全｜协作」的集语言大成者。​

2.
当然没有任何一门语言是完美的，Rust 也有让人没有那么舒服的地方​

•
学习曲线陡峭，概念和特性较复杂和不好理解，具体开发时的错误提示能让你反复怀疑之前学的​
◦
比如既没有 Java 和 Go 的逃逸分析和 GC，也没有 C++ 的手动内存分配，需要理解 Rust 特殊的“所有权”​

•
虽然语言还在快速发展中，但生态还是不如其他成熟的编程语言那样完善​

•
因语言特性（需要保证自引用类型的内存安全），会带来地狱难度之“尝试用 Rust 写个链表”​

•
与目前热门编程语言有着较多设计的细节差异，如;、::、'a等​

Rust 适合被改造的服务

•
请求量较大、资源占用较高​

•
GC占比较高、CPU受限较多、延时波动​

•
代码业务逻辑改动较少（比如 proxy 服务、底层基础服务等）​

Rust 特性简介

性能

在 Rust 的设计哲学中，“零成本抽象”是一个非常重要的指导规范，这里可以简单理解为两个要点：​

1.
“不用给不需要的东西付费”，即没有用到的功能，不需要编译和运行时开销​
Rust 没有自动垃圾回收，而是采用资源获取即初始化（RAII）的方式来管理内存，避免了 GC 带来的性能开销。​
RAll 核心思想是使用对象来管理内存资源，即在对象的构造函数中分配内存而析构函数中释放内存。该方式确保内存资源在对象在使用时才会分配内存而在不使用时就释放，同时也避免了内存泄漏和悬挂指针等问题。​

Rust 更依赖代码生成和静态派发（单态化泛型）等，不鼓励动态派发（Go 的接口值）和运行时反射等。​

2.
“需要用到的会做到最优”，即在最终机器码层面，Rust 会帮助你做到最优（无需考虑性能优化）​

Rust 支持和 C/C++ 的零损耗 FFI，代表着 C/C++ 的生态也是 Rust 的生态，即 Rust 都可以使用。​

Rust 的编译器后端采用 LLVM，充分利用了C系语言编译器现有的优化能力。​