作者 | Andrew Israel

編譯 | 王瑞平

Rust作為長期以來被看好的網(wǎng)絡開發(fā)語言，更注重技術的穩(wěn)定性，不掉鏈子，能夠?qū)⒃O備的性能發(fā)揮到極致，更講究精致。

相對于其它類型的語言來講，Rust是新成員。最早由Mozilla于2014年4月9日發(fā)布，是一款高級通用語言，能夠兼顧開發(fā)與執(zhí)行效率。

雖然Rust并不是一個專屬的網(wǎng)絡應用開發(fā)語言，但是非常適合網(wǎng)絡開發(fā)。編譯器能就安全穩(wěn)定方面的問題作出提醒。這使其具備了后端網(wǎng)絡開發(fā)的獨特優(yōu)勢。

我曾在《用Rust創(chuàng)建一家初創(chuàng)公司》一書中提到：“初創(chuàng)公司應優(yōu)先考慮開發(fā)人員所帶來的生產(chǎn)力而并非其能力?！睂τ谝患覄?chuàng)業(yè)公司創(chuàng)始人來講，這種觀點是明智的。也正因為如此，我喜歡使用Rust，并雇傭了同樣喜歡使用Rust的開發(fā)人員。

我必須提醒：如果你的團隊中沒有其他人會使用Rust，那么，教授所有同事使用Rust的成本將會很高。他們可能需要一段時間才能游刃有余地使用Rust，在此期間，你需要指導他們，工作效率會因此下降。明智的選擇是使用團隊其他人都知道的語言，除非你真正需要使用Rust。

幸運的是，我的隊友已經(jīng)了解并喜歡上了使用Rust，并熟知如何讓代碼生成工具(如，Serde和Diesel)最大效能地發(fā)揮作用，以成為更好的Rust程序員。

1、用Rust語言建立數(shù)據(jù)泄露防護系統(tǒng)

我的團隊為Cloudflare建立了數(shù)據(jù)泄露防護系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過對網(wǎng)絡流量進行“掃描”確保私人數(shù)據(jù)沒有被泄露。例如，它可以檢測并阻止黑客從你的數(shù)據(jù)庫中上傳數(shù)百萬個信用卡號碼到pastebin.org，或者阻止某人將帶有特定Office標簽的Word文檔發(fā)送到你的yahoo.com電子郵件。

實際上，我們可以將掃描網(wǎng)站以防止數(shù)據(jù)丟失的服務想象為數(shù)據(jù)泄露防護系統(tǒng)掃描儀。在此過程中，系統(tǒng)可能同時代理很多http請求，對性能敏感。

我們不希望用戶在打開數(shù)據(jù)泄露防護系統(tǒng)時，網(wǎng)頁瀏覽速度變慢，并因此提供了兩種構建后端API可供選擇的語言：Rust和Go。

無論使用哪種語言，構建出的后端API必須能夠與數(shù)據(jù)泄露防護系統(tǒng)進行互操作，并能夠共享一系列類型，如：表達用戶配置等。API服務器將用戶配置序列化為JSON，數(shù)據(jù)泄露防護系統(tǒng)將在需要掃描請求時反序列化該JSON。

在實際操作過程中，我更傾向于用Rust語言編寫所有序列化和反序列化程序。此外，我個人比較傾向于在系統(tǒng)的不同部分之間共享代碼，針對性能關鍵型服務和非性能敏感型服務使用Rust可以大大簡化整個代碼庫。

2、用Rust構建數(shù)據(jù)庫

雖然Rust在構建數(shù)據(jù)庫方面并不出色，但我還是認為它在此方面性能優(yōu)良。

就拿Rust語言中的Diesel框架來說，它能夠從SQL數(shù)據(jù)庫語言之中遷移生成類型化SQL模式，從而生成所有SQL查詢。此外，當更新SQL模式時，Diesel將重新生成適當?shù)腞ust模型。

實際上，在Rust類型系統(tǒng)中構建SQL模型會導致一系列問題，包括：錯誤消息超過60行、毫無意義的錯誤信息、很難將公共代碼分解為共享函數(shù)等。

但總的來說，如果你的應用程序在很大程度上依賴于數(shù)據(jù)庫的許多功能，我認為有必要確保你的數(shù)據(jù)庫查詢獲得了正確的檢查類型。

數(shù)據(jù)庫查詢不是API后端中可選的額外內(nèi)容，它們幾乎是你的整個代碼庫。所以確保它們正確是值得的。

3、用Rust進行業(yè)務建模

運用Rust語言中的Diesel和Serde框架，你可以在API中生成幾乎所有重要的代碼(讀取請求、執(zhí)行數(shù)據(jù)庫查詢和編寫響應)，從而使你有更多的時間來編寫業(yè)務程序、發(fā)布特性并進行業(yè)務建模。

重要的是，存儲用戶配置的后端API能夠在軟件中正確地模擬現(xiàn)實世界。如果用戶想在軟件中模擬辦公室布局，類型系統(tǒng)就能夠直接對辦公室建模，而不必讓用戶推送無效配置。

用戶往往希望在編譯時而不是在運行時檢測到無效的配置，從而盡量減少測試和錯誤代碼。例如，用戶的辦公室不可能同時位于兩個時區(qū)。那么，你的軟件模型就不應該能夠表示具有兩個時區(qū)的辦公室。

對了，Rust有兩個特性可以幫助你準確地進行業(yè)務建模：枚舉和不可克隆類型。

重點說下Rust的枚舉特性。它還可以被稱為“和類型”、“標記聯(lián)合”、“代數(shù)數(shù)據(jù)類型”或“帶有關聯(lián)值的枚舉”。這取決于你使用的語言。我個人比較喜歡求和類型，iPhone開發(fā)者可以在Swift中使用。

準確地進行業(yè)務建模是我在構建高級API中非常關心的事情，正確性至關重要。如果需要確保我的軟件模型準確表現(xiàn)出現(xiàn)實世界，Rust比Go更好用。

現(xiàn)在談談Rust的“不可克隆類型”特性。在實際操作過程中，如果其中一個IP是“不健康”的，并斷開了Cloudflare連接，那么，Cloudflare需要避免重復使用這些IP，并使用一些以前沒有用過的IP。

應確保每個IP都有三種狀態(tài)：正在使用、未使用和以前使用過但現(xiàn)在“不健康”。這些IP中的每一個都可以分配給四個長時間TCP連接中的一個。

這聽起來像是一個很容易解決的問題，但在實際操作過程中很難對“每個IP地址最多只能分配給一個連接”的想法進行建模。我必須編寫大量單元測試程序，以找到兩個不同的連接獲取相同IP地址的邊緣情況。

Rust可以很容易地確保特定值只在一個地方使用。這需要確保使用該值的函數(shù)都必須引用它，或者確保你的類型沒有被強制Clone，并保證使用它的函數(shù)擁有該值的全部所有權。這樣，該值將能夠在移動時移動到函數(shù)中，函數(shù)可以在完成時返回該值。

所以，如果我想在Rust中實現(xiàn)上述操作系統(tǒng)，只需要保留我的10個IP地址的HashSet，也要確保IP沒有派生克隆出新類型。因此，Rust的“不可克隆類型”特性至關重要。

4、Rust的可靠性

對于你的初創(chuàng)公司來說，系統(tǒng)的可靠性很重要。我們提供的Rust后端服務的優(yōu)點是它從不崩潰。在實踐中，Rust通常有更好的方法處理不同的選項。

而這種可靠性肯定會帶來開發(fā)人員的額外開銷，比如，考慮如何正確地匹配所有的Result和Option值。但對于許多領域來說，這種付出是有意義的。

值得注意的是，Rust不傾向于使用太多內(nèi)存(如TCP連接或文件描述符)。因為當函數(shù)終止時，所有內(nèi)容都會被刪除和清理。

在實際應用過程中，性能問題最終會變成可靠性問題。如果你的服務泄漏內(nèi)存的時間足夠長，或者攝入了足夠多的數(shù)據(jù)，那么性能存在的瓶頸可能會導致服務器宕機。

5、是否應該選擇Rust

Rust作為高級系統(tǒng)編程語言做出了令人滿意的成績。當你在網(wǎng)絡開發(fā)時，它可以通過Serde和Diesel節(jié)省開發(fā)者時間。神奇的是，雖然類型系統(tǒng)簡化了業(yè)務建模過程，但是服務質(zhì)量卻不會因此下降。

對于Rust語言的使用效果評價并不是絕對的，需要根據(jù)不用的情況進行判斷。如果你的團隊沒有過多的Rust使用經(jīng)驗，在網(wǎng)絡開發(fā)時使用Rust可能會帶來非常糟糕的結果。Rust的使用難度極高，你應該根據(jù)具體情況引導團隊使用熟知的語言。

公司會根據(jù)不同的情況使用不同的語言。在Cloudflare, 我們執(zhí)行大多數(shù)對性能敏感的服務過程中使用Rust，執(zhí)行對性能寬松的服務(如，API后端)過程中則使用Go。我公司的團隊過去使用Go語言進行后端開發(fā)，由于上文提到的原因逐漸遷移至Rust語言。

對于使用Rust語言的不同權衡并非對每個團隊都有意義。這主要是由于學習Rust和在Rust中重寫核心業(yè)務庫需要耗費巨大成本。即便如此，仍有越來越多團隊愿意考慮使用Rust作為其在后端開發(fā)過程中使用的語言。

總之，不同公司應該根據(jù)自身的情況使用熟知的語言完成工作。如果你的團隊已經(jīng)熟知Rust，那么，在完成高級項目過程中使用它絕對是明智的。

參考鏈接：??https://blog.adamchalmers.com/why-rust-on-backend/??