全面認識 RUST -- 掌控未來的雷電

文章目錄

Rust 簡介

如何衡量語言的好壞？

靜態(tài)語言

編譯器

語言定位

代表性項目

Hello World

Rust 前景

RUST 簡介

Rust 是一種兼顧內(nèi)存安全、高并發(fā)和穩(wěn)定運行的編程語言。它有著驚人的運行速度（有些領域甚至超過 C/C++），能夠防止運行錯誤，并保證線程安全。RUST 語言使每個人都能夠構(gòu)建可靠、高效的軟件。

如何衡量語言的好壞？

在編程領域，人們通常從以下幾個方面判斷語言的 [好壞] ：

性能

生產(chǎn)率

可靠性

性能：RUST 在這幾個方面做得都不錯，甚至超過同類語。RUST 沒有 Runtime 和 GC，即 RUST 沒有運行時，也不用垃圾回收。這使得它的運行速度非常快，并且很省內(nèi)存。

生產(chǎn)率：不得不說，RUST 的文檔寫得很好。出色的文檔和友好的編譯器、一流的包管理器和構(gòu)建工具、精準的錯誤提示，這些都是 RUST 為開發(fā)者準備好的，我們只需要將精力放在邏輯上即可。

可靠性：RUST 的編譯器很嚴格，它幾乎不允許任何不可控的因素存在。它會在編譯時為你檢查語法、變量、所有權(quán)等內(nèi)容，避免程序在運行中發(fā)生故障。

RUST 的可靠性真的很強，這并不是吹的。嚴格的編譯器將因患扼殺在萌芽時期，一旦編譯通過，那么你的程序?qū)⒆兊梅浅７€(wěn)定（社區(qū)討論到，編譯通過后的程序穩(wěn)定性在 90% 以）。

靜態(tài)語言

RUST 是一門靜態(tài)語言，這也是它運行速度如此快的原因之一。在遇到 RUST 之前，我是一名 PYTHON 開發(fā)者。PYTHON 最讓人詬病的莫過于速度，無論是 WEB 、網(wǎng)絡還是程序執(zhí)行方面，都讓人感到難過。動態(tài)語言的優(yōu)勢是靈活、簡短和足夠快的開發(fā)速度。靜態(tài)語言的優(yōu)勢則是運行速度，為此，我們必須犧牲開發(fā)速度（當你熟悉之后，其實開發(fā)速度也不會差到哪里去）。

編譯器

與 PYTHON 這種動態(tài)語不同，RUST 程序在運行前必須進行編譯，編譯完成后才能夠運行。RUST 的編譯器是 LLVM（底層虛擬機 Low-Level Virtual Machine），同樣使用 LLVM 作為編譯器的開發(fā)語言還有 Swift。

語言定位

每一門語言都應該有自己的定位，雖然最終的結(jié)果和開發(fā)團隊預想的不同。PYTHON 如今被應用在互聯(lián)網(wǎng)各個領域，如爬蟲、WEB、深度學習、軟件開發(fā)等，雖然 WEB 領域有 JAVA、PHP 和 GO 這樣的強勁對手，但使用 Django、Flask 和 Tornado 的開發(fā)者仍然不少。

我是一名職業(yè)爬蟲工程師，所以爬蟲領域的事我比較清楚，PYTHON 在爬蟲領域幾乎沒有對手，這個領域排名第二的應該是 JAVA，其次是 GO 語言。爬蟲是多變的，爬蟲工程師經(jīng)常改動它們的代碼，從開發(fā)效率和開發(fā)時間方面來說，沒有什么語言比 PYTHON 更省事。爬蟲爬取過程并不追求超高的速度，太快的話會導致目標網(wǎng)站拒絕訪問（大量垃流量是不道德的行為），如果影響網(wǎng)站運行，那么就會將自己處于法律邊緣。還有一點， PYTHON 庫非常多，很多東西伸手就用，根本不需要耗費時間去造輪子。綜合考慮來說，爬蟲領域還真的是 PYTHON 更合適一些。

由于 PYTHON 豐富的生態(tài)和極簡的代風格，使它成為深度學習的首選。PYTHON 占據(jù)著深度學習的大半江，這點是其他語言難以撼動的。

軟件開發(fā)領域，常年以來都被 C# 和 C++ 占據(jù)，系統(tǒng)層面則是 C 和 C++，其他語言根本沒有參與的能力（相對于 C++ 和 C ?來說，GO PYTHON NODEJS JAVA 這些語言太弱了）。

RUST 能做什么呢？適合做什么呢？

RUST 語言對標的是 C 和 C++，但它還具備了抗衡 GO 語言的能力，在深度學習和爬蟲領域也有一定的機會。RUST 被視為 [系統(tǒng)級] 語言，它能夠開發(fā)出穩(wěn)定性超強、運行速度極快的項目。能夠成為系統(tǒng)級編程語言，是因為它無 GC 和 Runtime，它超強的穩(wěn)定性來源于所有權(quán)。

有實際案例證明，RUST 將會成為下一代操作系統(tǒng)的開發(fā)語言。火狐用它編寫了一個名為 Redox 的類UNIX 操作系統(tǒng)。系統(tǒng)界面如下：

C++ 一直是游戲和高性能軟件的首選，但很多開發(fā)者都會遇到內(nèi)存（C 語言也有，如懸垂指針）方面的問題。RUST 嚴格的編譯器和良好的設計使它規(guī)避了這些問題，它并不會出現(xiàn)內(nèi)存安全方面的故障。并且，由于 RUST 和 C++、C 一樣，都是無 GC 和 Runtime 的編程語言，也同為靜態(tài)語言，所以它能夠扮演 C 和 C++ 的角色，甚至還有些優(yōu)勢。

在 WEB 領域，現(xiàn)在 GO 語言火得一塌糊涂。這得益于它的運行速度和開發(fā)效率——它既有 JAVA 的運行速度，有又堪比 PYTHON 的開發(fā)效率，而且它在高并發(fā)場景的處理能力高過 PYTHON 等語言。這些因素綜合在一起，使它成為如今 WEB 開發(fā)的首選。RUST 的運行速度和高并發(fā)處理能力只會比 GO 更強，但開發(fā)效率方面卻無法保證（語法方面其實也還可以，但由于編譯器的嚴格要求，使得開發(fā)效率不高）。

有人用 RUST 代替 GO 了嗎？當然有，不然我也不會拋出這個話題，請看：

TiDB 團隊使用 RUST 來構(gòu)建 TiKV 產(chǎn)品，團隊開發(fā)人員在 RUST 大會上有談論過 RUST 與 GO 的選擇。在綜合因素的考慮下，他們最后選擇了 RUST。

一些區(qū)塊鏈項目正在/已經(jīng)從 GO ?專為 RUST，不為別的，安全。

深度學習方面，Tensorflow 已經(jīng)支持 RUST 了。如果這還不能說明什么，那么我們可以從速度上考慮這個問題。神經(jīng)網(wǎng)絡的發(fā)展很迅速，而且層級越來越深，還有不斷加深的趨勢。我對圖像識別和卷積有一些了解，卷積通過不斷的計算圖片像素張量得出特征。程序不斷的迭代圖像，直到獲得 [合適] 的特征，這個過程其是計算的過程。目前來說，GPU 的計算能力比 CPU 要高，所以計算方面都由 GPU 完成，而不是 編程語言。但是程序本身的運行速度是整體效率的一個部分，所以 RUST 有可能被用來處理那些耗時的工作。（深度學習領域的生態(tài)肯定趕不上 PYTHON，不要想了）。

爬蟲領域，爬蟲不單單是網(wǎng)絡請求和文解析的問題，它是綜合技術(shù)的應用。程序運行速度并不是硬需求，但每個爬蟲工程師都希望 PYTHON 的運行速度再提升一個等級（事實上，大部分 PYTHON 開發(fā)者都希望 PYTHON 和 C 一樣快）。所以，如果 RUST 降低網(wǎng)絡請求和文本解析的門檻，我認為它也會吸引一部分使用 PYHTON 的爬蟲工程。我就是這么被吸引過來的，我要造幾個輪子（網(wǎng)絡請求文本解析方面的輪子）。

代表性項目

新的語言，如果沒有代表性項目，那么就很難斬露頭角。當然，如果有 Google 這樣的大公司推動，事情就會完全不一樣（參考 GO 和 Flutter）。但 GO 語言已經(jīng)有了足夠強大的產(chǎn)品作為證明，比如 Docker、七牛云存儲、TiDB 和 Kubernetes。

RUST 生于火狐，由火狐研發(fā)人員和 RUST 社區(qū)維護。目前來說，RUST 還未出現(xiàn)類似于 Docker 或 Kubernetes 這樣的流行項目，但 RUST 在一些領域已經(jīng)有了大的邁步，如：

Redox - 類 UNIX 操作系統(tǒng)。

Servo - 火狐新一代瀏覽器引擎。

TiKV - 分布式的 KV 系統(tǒng)。

并且，很多大企業(yè)都在嘗試將 RUST 融入到生產(chǎn)中。我相信在未來幾年，RUST 肯定會大放異彩。

Hello World

之前提到過，RUST 文檔很友好，我們可以通過一個案例了解 RUST。

在開始之前，我們需要下載并安裝 RUST 語言。根據(jù)官網(wǎng)文檔教程（如果大家不習慣看英文文檔，可以到 RUST 中文站查看教程，以下為 Linux 環(huán)境下的安裝，Window 環(huán)境安裝以教程為準）的提示，我們在終端運行以下命令：

curl?https://sh.rustup.rs?-sSf?|?sh?復制代碼

即可完成 RUST 的下載，并安裝 RUST。這會安裝最新穩(wěn)定版 Rust。過程中可能會提示你輸入密碼。如果安裝成功，將會出現(xiàn)如下內(nèi)容：

Rust?is?installed?now.?Great!?復制代碼

然后配置環(huán)境變量，在 ~/.bash_profile 文件中增加如下內(nèi)容：

$?export?PATH="$HOME/.cargo/bin:$PATH"?復制代碼

配置保存后，使用命令讓其立生效：

$?source?~/.bashrc?復制代碼

一切準備就緒后，我們就可以開始編寫代碼了。新建名為 hello.rs 的文件，并將以下內(nèi)容寫入 hello.rs：

fn?main()?{?????println!("Hello,?world!");?}?復制代碼

代碼編寫完成后，需要進行編譯，才能運行。在終端執(zhí)行以下命令：

$?rustc?hello.rs?$?./hello?復制代碼

如果看到終端輸出 Hello, world! 則代表程序運行成功。

你已經(jīng)正式編寫了一個 Rust 程序，成為一名 Rust 程序員，歡迎！

RUST 前景

花里胡哨的語言我們見得多了，它們既不安全又慢。多年來，沒有任何語言能夠撼 C/C++ 的地位，RUST 的出現(xiàn)使得編程界有了新的氧氣。作為一名從事爬蟲工作的開發(fā)者（接觸的技術(shù)較多），我認為編程語言 [快] 是趨勢，靜態(tài)語言是未來。我很喜歡 PYTHON，它的語法簡潔、開發(fā)效率超高。但不得不承認，我從心底里希望 PYTHON 變得更快，但動態(tài)語言出身的它決定了它速度的上限，所以我將目標轉(zhuǎn)投到 RUST 上。GO 語言非常優(yōu)秀，生態(tài)也很好，但我看好 RUST 而不是 GO 的理由是：RUST NO GC NO RUNTIME,SAFTY。

這使得 RUST 必將成為未來掌控雷電的語言，尤其是 Redox 的出現(xiàn)，使我更加堅信 RUST 的未來。

https://juejin.im/post/5cfffc386fb9a07ea71307c3

Go Python

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