全面认识 RUST -- 掌控未来的雷电

文章目录

RUST 简介
如何衡量语言的好坏？
静态语言
编译器
语言定位
代表性项目
Hello World
RUST 前景

RUST 简介

Rust 是一种兼顾内存安全、高并发和稳定运行的编程语言。它有着惊人的运行速度（有些领域甚至超过 C/C++），能够防止运行错误，并保证线程安全。RUST 语言使每个人都能够构建可靠、高效的软件。

如何衡量语言的好坏？

在编程领域，人们通常从以下几个方面判断语言的 [好坏] ：

性能
生产率
可靠性

性能：RUST 在这几个方面做得都不错，甚至超过同类语。RUST 没有 Runtime 和 GC，即 RUST 没有运行时，也不用垃圾回收。这使得它的运行速度非常快，并且很省内存。

生产率：不得不说，RUST 的文档写得很好。出色的文档和友好的编译器、一流的包管理器和构建工具、精准的错误提示，这些都是 RUST 为开发者准备好的，我们只需要将精力放在逻辑上即可。

可靠性：RUST 的编译器很严格，它几乎不允许任何不可控的因素存在。它会在编译时为你检查语法、变量、所有权等内容，避免程序在运行中发生故障。

RUST 的可靠性真的很强，这并不是吹的。严格的编译器将因患扼杀在萌芽时期，一旦编译通过，那么你的程序将变得非常稳定（社区讨论到，编译通过后的程序稳定性在 90% 以）。

静态语言

RUST 是一门静态语言，这也是它运行速度如此快的原因之一。在遇到 RUST 之前，我是一名 PYTHON 开发者。PYTHON 最让人诟病的莫过于速度，无论是 WEB 、网络还是程序执行方面，都让人感到难过。动态语言的优势是灵活、简短和足够快的开发速度。静态语言的优势则是运行速度，为此，我们必须牺牲开发速度（当你熟悉之后，其实开发速度也不会差到哪里去）。

编译器

与 PYTHON 这种动态语不同，RUST 程序在运行前必须进行编译，编译完成后才能够运行。RUST 的编译器是 LLVM（底层虚拟机 Low-Level Virtual Machine），同样使用 LLVM 作为编译器的开发语言还有 Swift。

语言定位

每一门语言都应该有自己的定位，虽然最终的结果和开发团队预想的不同。PYTHON 如今被应用在互联网各个领域，如爬虫、WEB、深度学习、软件开发等，虽然 WEB 领域有 JAVA、PHP 和 GO 这样的强劲对手，但使用 Django、Flask 和 Tornado 的开发者仍然不少。

我是一名职业爬虫工程师，所以爬虫领域的事我比较清楚，PYTHON 在爬虫领域几乎没有对手，这个领域排名第二的应该是 JAVA，其次是 GO 语言。爬虫是多变的，爬虫工程师经常改动它们的代码，从开发效率和开发时间方面来说，没有什么语言比 PYTHON 更省事。爬虫爬取过程并不追求超高的速度，太快的话会导致目标网站拒绝访问（大量垃流量是不道德的行为），如果影响网站运行，那么就会将自己处于法律边缘。还有一点， PYTHON 库非常多，很多东西伸手就用，根本不需要耗费时间去造轮子。综合考虑来说，爬虫领域还真的是 PYTHON 更合适一些。

由于 PYTHON 丰富的生态和极简的代风格，使它成为深度学习的首选。PYTHON 占据着深度学习的大半江，这点是其他语言难以撼动的。

软件开发领域，常年以来都被 C# 和 C++ 占据，系统层面则是 C 和 C++，其他语言根本没有参与的能力（相对于 C++ 和 C 来说，GO PYTHON NODEJS JAVA 这些语言太弱了）。

RUST 能做什么呢？适合做什么呢？

RUST 语言对标的是 C 和 C++，但它还具备了抗衡 GO 语言的能力，在深度学习和爬虫领域也有一定的机会。RUST 被视为 [系统级] 语言，它能够开发出稳定性超强、运行速度极快的项目。能够成为系统级编程语言，是因为它无 GC 和 Runtime，它超强的稳定性来源于所有权。

有实际案例证明，RUST 将会成为下一代操作系统的开发语言。火狐用它编写了一个名为 Redox 的类UNIX 操作系统。系统界面如下：

C++ 一直是游戏和高性能软件的首选，但很多开发者都会遇到内存（C 语言也有，如悬垂指针）方面的问题。RUST 严格的编译器和良好的设计使它规避了这些问题，它并不会出现内存安全方面的故障。并且，由于 RUST 和 C++、C 一样，都是无 GC 和 Runtime 的编程语言，也同为静态语言，所以它能够扮演 C 和 C++ 的角色，甚至还有些优势。

在 WEB 领域，现在 GO 语言火得一塌糊涂。这得益于它的运行速度和开发效率——它既有 JAVA 的运行速度，有又堪比 PYTHON 的开发效率，而且它在高并发场景的处理能力高过 PYTHON 等语言。这些因素综合在一起，使它成为如今 WEB 开发的首选。RUST 的运行速度和高并发处理能力只会比 GO 更强，但开发效率方面却无法保证（语法方面其实也还可以，但由于编译器的严格要求，使得开发效率不高）。

有人用 RUST 代替 GO 了吗？当然有，不然我也不会抛出这个话题，请看：

TiDB 团队使用 RUST 来构建 TiKV 产品，团队开发人员在 RUST 大会上有谈论过 RUST 与 GO 的选择。在综合因素的考虑下，他们最后选择了 RUST。
一些区块链项目正在/已经从 GO 专为 RUST，不为别的，安全。

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深度学习方面，Tensorflow 已经支持 RUST 了。如果这还不能说明什么，那么我们可以从速度上考虑这个问题。神经网络的发展很迅速，而且层级越来越深，还有不断加深的趋势。我对图像识别和卷积有一些了解，卷积通过不断的计算图片像素张量得出特征。程序不断的迭代图像，直到获得 [合适] 的特征，这个过程其是计算的过程。目前来说，GPU 的计算能力比 CPU 要高，所以计算方面都由 GPU 完成，而不是编程语言。但是程序本身的运行速度是整体效率的一个部分，所以 RUST 有可能被用来处理那些耗时的工作。（深度学习领域的生态肯定赶不上 PYTHON，不要想了）。

爬虫领域，爬虫不单单是网络请求和文解析的问题，它是综合技术的应用。程序运行速度并不是硬需求，但每个爬虫工程师都希望 PYTHON 的运行速度再提升一个等级（事实上，大部分 PYTHON 开发者都希望 PYTHON 和 C 一样快）。所以，如果 RUST 降低网络请求和文本解析的门槛，我认为它也会吸引一部分使用 PYHTON 的爬虫工程。我就是这么被吸引过来的，我要造几个轮子（网络请求文本解析方面的轮子）。

代表性项目

新的语言，如果没有代表性项目，那么就很难斩露头角。当然，如果有 Google 这样的大公司推动，事情就会完全不一样（参考 GO 和 Flutter）。但 GO 语言已经有了足够强大的产品作为证明，比如 Docker、七牛云存储、TiDB 和 Kubernetes。

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RUST 生于火狐，由火狐研发人员和 RUST 社区维护。目前来说，RUST 还未出现类似于 Docker 或 Kubernetes 这样的流行项目，但 RUST 在一些领域已经有了大的迈步，如：

Redox - 类 UNIX 操作系统。
Servo - 火狐新一代浏览器引擎。
TiKV - 分布式的 KV 系统。

并且，很多大企业都在尝试将 RUST 融入到生产中。我相信在未来几年，RUST 肯定会大放异彩。

Hello World

之前提到过，RUST 文档很友好，我们可以通过一个案例了解 RUST。

在开始之前，我们需要下载并安装 RUST 语言。根据官网文档教程（如果大家不习惯看英文文档，可以到 RUST 中文站查看教程，以下为 Linux 环境下的安装，Window 环境安装以教程为准）的提示，我们在终端运行以下命令：

curl https://sh.rustup.rs -sSf | sh

即可完成 RUST 的下载，并安装 RUST。这会安装最新稳定版 Rust。过程中可能会提示你输入密码。如果安装成功，将会出现如下内容：

Rust is installed now. Great!

然后配置环境变量，在 ~/.bash_profile 文件中增加如下内容：

$ export PATH="$HOME/.cargo/bin:$PATH"

配置保存后，使用命令让其立生效：

$ source ~/.bashrc

一切准备就绪后，我们就可以开始编写代码了。新建名为 hello.rs 的文件，并将以下内容写入 hello.rs：

fn main() {

    println!("Hello, world!");

}

代码编写完成后，需要进行编译，才能运行。在终端执行以下命令：

$ rustc hello.rs

$ ./hello

如果看到终端输出 Hello, world! 则代表程序运行成功。

你已经正式编写了一个 Rust 程序，成为一名 Rust 程序员，欢迎！

RUST 前景

花里胡哨的语言我们见得多了，它们既不安全又慢。多年来，没有任何语言能够撼 C/C++ 的地位，RUST 的出现使得编程界有了新的氧气。作为一名从事爬虫工作的开发者（接触的技术较多），我认为编程语言 [快] 是趋势，静态语言是未来。我很喜欢 PYTHON，它的语法简洁、开发效率超高。但不得不承认，我从心底里希望 PYTHON 变得更快，但动态语言出身的它决定了它速度的上限，所以我将目标转投到 RUST 上。GO 语言非常优秀，生态也很好，但我看好 RUST 而不是 GO 的理由是：RUST NO GC NO RUNTIME,SAFTY。

这使得 RUST 必将成为未来掌控雷电的语言，尤其是 Redox 的出现，使我更加坚信 RUST 的未来。

作者：夜幕韦世东（华为云云享专家）