彷徨编程十几年,终于盯上 Rust
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2021-08-23 13:07
现有的编程语言非常多,我们都习惯了要在性能、表达力和内存安全之间取舍,直到 Rust 横空出世。
对于 Rust 这个新语言,很多人可能都听过,但是没用过。实际上,早从 16 年起,Rust 已经连续六年霸榜,被 Stack Overflow 评选为最受开发者喜爱的语言。
当然,它优点确实很多。不夸张地说,用过 Rust 的人都说各种好。
首先 Rust 没有历史包袱,采百家之长。从语言的内核看, Rust 重塑了对基本概念的理解。比如它清晰地定义了变量的生命周期,不仅摒弃 GC 这样的内存和性能杀手,还不用关心手动内存管理,让内存安全和高性能兼得。
其次,从语言的外观来看,它用起来很像 Python/TypeScript 这样的高级语言,表达能力一流,但性能丝毫不输于 C/C++,表达力和高性能二者兼得。
所以,集表达力、高性能、内存安全于一身的 Rust ,在很多场景里都能大施拳脚。除了在传统的系统开发领域,如操作系统、设备驱动、嵌入式等方向高歌猛进之外,Rust 还在服务端高性能、高并发场景遍地开花。
Rust 的应用面
国内外不少知名互联网或科技公司,都在采用 Rust 重构技术栈,比如字节的飞书、Google 的 Fuchsia 等,清华大学也开始让本科生学习 Rust 而不是 C/C++。在可预见的未来,Rust 或在大多数领域代替 C/C++,成为开发者的主力语言。
用起来就有多香,学起来就有多难。Rust 也是公认的难入门,学习曲线很陡峭。
除了普遍觉得不好学的所有权和生命周期以外,不同语言背景还会有不同的难点:
C 开发者,难点是类型系统和泛型编程; C++ 开发者,难点主要在类型系统; Python/Ruby/JavaScript 开发者,难点在并发处理、类型系统及泛型编程; Java 开发者,难点在异步处理和并发安全的理解上;
再说说作者「陈天」
用 C 和汇编打造过各种网络协议,维护过在网络安全领域非常知名的嵌入式操作系统 ScreenOS; 用 Python/Javascript 撰写过曾经的创业项目途客圈; 用 Node.js/Elixir 打造过 TubiTV 高并发的后端核心; 用 Elixir 打造过区块链框架 Forge; 也研究过 Haskell/F#、Clojure/Racket、Swift、Golang 和 C#等其他语言。
Rust 高效学习路径
回顾软件开发的基础概念:堆、栈、函数、闭包、泛型、同步和异步等。这些是学好任意一门编程语言都要吃透的概念,因为编程语言不过是这些概念的具体表述和载体。
深入浅出地探讨 Rust 变量的所有权和生命周期,对比几种主流的内存管理方式,包括 C 的手工管理、Java 的 GC、Swift 的 ARC 和 Rust 的独特方案。之后围绕所有权和生命周期,来讨论 Rust 的几大语言特性:函数式编程特性、类型系统、泛型编程以及错误处理。
Pascal 之父,图灵奖得主尼古拉斯·沃斯有一个著名的公式:算法 + 数据结构 = 程序,想随心所欲地使用 Rust 构建数据结构,深度掌握类型系统必不可少。所以将重点介绍 Trait、Trait Object、泛型、Unsafe Rust、 FFI,用 Rust 为自己的主力语言在关键路径上提供更高性能。
学会用最合适的工具解决最合适的问题很重要。这个模块将带你从底层的 atomics 一路向上,历经 Mutex、Semaphore、Channel,直至 actor model,探索不同的并发手段。你会深度了解到,其他语言中被奉为圭臬的并发手段,在 Rust 里,只不过是一种并发工具。
单纯掌握语言特性,能写出解决一些小问题的代码,就像在游泳池里练习冲浪,算是初窥门径;想要真正把语言融会贯通,还要靠大风大浪中的磨炼。这个模块会带你学习如何把 Rust 应用在生产环境中,以及如何用 Rust 解决实际问题。