全面認識 RUST -- 掌控將來的雷電

文章目錄

• RUST 簡介
• 如何衡量語言的好壞？
• 靜態語言
• 編譯器
• 語言定位
• 表明性項目
• Hello World
• RUST 前景

RUST 簡介

Rust 是一種兼顧內存安全、高併發和穩定運行的編程語言。它有着驚人的運行速度（有些領域甚至超過 C/C++），可以防止運行錯誤，並保證線程安全。RUST 語言使每一個人都可以構建可靠、高效的軟件。

如何衡量語言的好壞？

在編程領域，人們一般從如下幾個方面判斷語言的 [好壞] ：

• 性能
• 生產率
• 可靠性

性能：RUST 在這幾個方面作得都不錯，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很是快，而且很省內存。

生產率：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建工具、精準的錯誤提示，這些都是 RUST 爲開發者準備好的，咱們只須要將精力放在邏輯上便可。

可靠性：RUST 的編譯器很嚴格，它幾乎不容許任何不可控的因素存在。它會在編譯時爲你檢查語法、變量、全部權等內容，避免程序在運行中發生故障。

RUST 的可靠性真的很強，這並非吹的。嚴格的編譯器將因患扼殺在萌芽時期，一旦編譯經過，那麼你的程序將變得很是穩定（社區討論到，編譯經過後的程序穩定性在 90% 以）。

靜態語言

RUST 是一門靜態語言，這也是它運行速度如此快的緣由之一。在遇到 RUST 以前，我是一名 PYTHON 開發者。PYTHON 最讓人詬病的莫過於速度，不管是 WEB 、網絡仍是程序執行方面，都讓人感到難過。動態語言的優點是靈活、簡短和足夠快的開發速度。靜態語言的優點則是運行速度，爲此，咱們必須犧牲開發速度（當你熟悉以後，其實開發速度也不會差到哪裏去）。

編譯器

與 PYTHON 這種動態語不一樣，RUST 程序在運行前必須進行編譯，編譯完成後纔可以運行。RUST 的編譯器是 LLVM（底層虛擬機 Low-Level Virtual Machine），一樣使用 LLVM 做爲編譯器的開發語言還有 Swift。

語言定位

每一門語言都應該有本身的定位，雖然最終的結果和開發團隊預想的不一樣。PYTHON 現在被應用在互聯網各個領域，如爬蟲、WEB、深度學習、軟件開發等，雖然 WEB 領域有 JAVA、PHP 和 GO 這樣的強勁對手，但使用 Django、Flask 和 Tornado 的開發者仍然很多。

我是一名職業爬蟲工程師，因此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，爬蟲工程師常常改動它們的代碼，從開發效率和開發時間方面來講，沒有什麼語言比 PYTHON 更省事。爬蟲爬取過程並不追求超高的速度，太快的話會致使目標網站拒絕訪問（大量垃流量是不道德的行爲），若是影響網站運行，那麼就會將本身處於法律邊緣。還有一點， PYTHON 庫很是多，不少東西伸手就用，根本不須要耗費時間去造輪子。綜合考慮來講，爬蟲領域還真的是 PYTHON 更合適一些。

因爲 PYTHON 豐富的生態和極簡的代風格，使它成爲深度學習的首選。PYTHON 佔據着深度學習的大半江，這點是其餘語言難以撼動的。

軟件開發領域，常年以來都被 C# 和 C++ 佔據，系統層面則是 C 和 C++，其餘語言根本沒有參與的能力（相對於 C++ 和 C 來講，GO PYTHON NODEJS JAVA 這些語言太弱了）。

RUST 能作什麼呢？適合作什麼呢？

RUST 語言對標的是 C 和 C++，但它還具有了抗衡 GO 語言的能力，在深度學習和爬蟲領域也有必定的機會。RUST 被視爲 [系統級] 語言，它可以開發出穩定性超強、運行速度極快的項目。可以成爲系統級編程語言，是由於它無 GC 和 Runtime，它超強的穩定性來源於全部權。

有實際案例證實，RUST 將會成爲下一代操做系統的開發語言。火狐用它編寫了一個名爲 Redox 的類UNIX 操做系統。系統界面以下：

C++ 一直是遊戲和高性能軟件的首選，但不少開發者都會遇到內存（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避了這些問題，它並不會出現內存安全方面的故障。而且，因爲 RUST 和 C++、C 同樣，都是無 GC 和 Runtime 的編程語言，也同爲靜態語言，因此它可以扮演 C 和 C++ 的角色，甚至還有些優點。

在 WEB 領域，如今 GO 語言火得一塌糊塗。這得益於它的運行速度和開發效率——它既有 JAVA 的運行速度，有又堪比 PYTHON 的開發效率，並且它在高併發場景的處理能力高過 PYTHON 等語言。這些因素綜合在一塊兒，使它成爲現在 WEB 開發的首選。RUST 的運行速度和高併發處理能力只會比 GO 更強，但開發效率方面卻沒法保證（語法方面其實也還能夠，但因爲編譯器的嚴格要求，使得開發效率不高）。

有人用 RUST 代替 GO 了嗎？固然有，否則我也不會拋出這個話題，請看：

• TiDB 團隊使用 RUST 來構建 TiKV 產品，團隊開發人員在 RUST 大會上有談論過 RUST 與 GO 的選擇。在綜合因素的考慮下，他們最後選擇了 RUST。

• 一些區塊鏈項目正在/已經從 GO 專爲 RUST，不爲別的，安全。

深度學習方面，Tensorflow 已經支持 RUST 了。若是這還不能說明什麼，那麼咱們能夠從速度上考慮這個問題。神經網絡的發展很迅速，並且層級愈來愈深，還有不斷加深的趨勢。我對圖像識別和卷積有一些瞭解，卷積經過不斷的計算圖片像素張量得出特徵。程序不斷的迭代圖像，直到得到 [合適] 的特徵，這個過程其是計算的過程。目前來講，GPU 的計算能力比 CPU 要高，因此計算方面都由 GPU 完成，而不是 編程語言。可是程序自己的運行速度是總體效率的一個部分，因此 RUST 有可能被用來處理那些耗時的工做。（深度學習領域的生態確定趕不上 PYTHON，不要想了）。

爬蟲領域，爬蟲不僅僅是網絡請求和文解析的問題，它是綜合技術的應用。程序運行速度並非硬需求，但每一個爬蟲工程師都但願 PYTHON 的運行速度再提高一個等級（事實上，大部分 PYTHON 開發者都但願 PYTHON 和 C 同樣快）。因此，若是 RUST 下降網絡請求和文本解析的門檻，我認爲它也會吸引一部分使用 PYHTON 的爬蟲工程。我就是這麼被吸引過來的，我要造幾個輪子（網絡請求文本解析方面的輪子）。

表明性項目

新的語言，若是沒有表明性項目，那麼就很難斬露頭角。固然，若是有 Google 這樣的大公司推進，事情就會徹底不同（參考 GO 和 Flutter）。但 GO 語言已經有了足夠強大的產品做爲證實，好比 Docker、七牛雲存儲、TiDB 和 Kubernetes。

RUST 生於火狐，由火狐研發人員和 RUST 社區維護。目前來講，RUST 還未出現相似於 Docker 或 Kubernetes 這樣的流行項目，但 RUST 在一些領域已經有了大的邁步，如：

• Redox - 類 UNIX 操做系統。
• Servo - 火狐新一代瀏覽器引擎。
• TiKV - 分佈式的 KV 系統。

而且，不少大企業都在嘗試將 RUST 融入到生產中。我相信在將來幾年，RUST 確定會大放異彩。

Hello World

以前提到過，RUST 文檔很友好，咱們能夠經過一個案例瞭解 RUST。

在開始以前，咱們須要下載並安裝 RUST 語言。根據官網文檔教程（若是你們不習慣看英文文檔，能夠到 RUST 中文站查看教程，如下爲 Linux 環境下的安裝，Window 環境安裝以教程爲準）的提示，咱們在終端運行如下命令：

curl https://sh.rustup.rs -sSf | sh
複製代碼

便可完成 RUST 的下載，並安裝 RUST。這會安裝最新穩定版 Rust。過程當中可能會提示你輸入密碼。若是安裝成功，將會出現以下內容：

Rust is installed now. Great!
複製代碼

而後配置環境變量，在 ~/.bash_profile 文件中增長以下內容：

$ export PATH="$HOME/.cargo/bin:$PATH"
複製代碼

配置保存後，使用命令讓其立生效：

$ source ~/.bashrc
複製代碼

一切準備就緒後，咱們就能夠開始編寫代碼了。新建名爲 hello.rs 的文件，並將如下內容寫入 hello.rs：

fn main() {
    println!("Hello, world!");
}
複製代碼

代碼編寫完成後，須要進行編譯，才能運行。在終端執行如下命令：

$ rustc hello.rs
$ ./hello
複製代碼

若是看到終端輸出 Hello, world! 則表明程序運行成功。

你已經正式編寫了一個 Rust 程序，成爲一名 Rust 程序員，歡迎！

RUST 前景

花裏胡哨的語言咱們見得多了，它們既不安全又慢。多年來，沒有任何語言可以撼 C/C++ 的地位，RUST 的出現使得編程界有了新的氧氣。做爲一名從事爬蟲工做的開發者（接觸的技術較多），我認爲編程語言 [快] 是趨勢，靜態語言是將來。我很喜歡 PYTHON，它的語法簡潔、開發效率超高。但不得不認可，我從心底裏但願 PYTHON 變得更快，但動態語言出身的它決定了它速度的上限，因此我將目標轉投到 RUST 上。GO 語言很是優秀，生態也很好，但我看好 RUST 而不是 GO 的理由是：RUST NO GC NO RUNTIME,SAFTY。

這使得 RUST 必將成爲將來掌控雷電的語言，尤爲是 Redox 的出現，使我更加堅信 RUST 的將來。