Rust 是一門神奇的編程語(yǔ)言，有非常好的 CLI 工具，比如 ripgrep 和 exa。像 Cloudflare 這樣的公司正在使用并 鼓勵(lì)人們寫 Rust 來運(yùn)行微服務(wù)。Rust 編寫的軟件可能比 C++ 或 C 更安全、更小、更簡(jiǎn)潔。

如果我正在編寫一個(gè)地理編碼器、一個(gè)路由引擎、一個(gè)實(shí)時(shí)消息平臺(tái)、一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)或一個(gè) CLI 工具，Rust 最合適。

但去年，我試圖用 Rust 寫一個(gè)傳統(tǒng)網(wǎng)站的純 API 服務(wù)，Rust 就不合適了。

Rust 有大量的 Web 服務(wù)框架、數(shù)據(jù)庫(kù)連接器和解析器。但搭建身份驗(yàn)證服務(wù)方面只有非常低層次的組件。Node.js 有 passport.js，Rails 有 devise，Django 有 開箱即用的身份驗(yàn)證模型，在 Rust 中，你需要學(xué)習(xí)如何將共享 Vec 轉(zhuǎn)換到底層加密庫(kù)才能構(gòu)建這個(gè)系統(tǒng)。

譯者注，Vec 是一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)組，只會(huì)自動(dòng)增長(zhǎng)而不會(huì)自動(dòng)收縮。區(qū)別于 Array，Vec 具有動(dòng)態(tài)的添加和刪除元素的能力，并且能夠以 O(1) 的效率進(jìn)行隨機(jī)訪問。Vec 的所有內(nèi)容項(xiàng)都是生成在堆空間上的，可以輕易的將 Vec 移出一個(gè)棧而不用擔(dān)心內(nèi)存拷貝影響執(zhí)行效率，畢竟只是拷貝棧上的指針。

有些庫(kù)試圖解決這個(gè)問題，比如 libreauth，但它才剛剛開始開發(fā)。還有很多類似的 Web 框架問題。

SDK 呢？在主流編程語(yǔ)言中，你可以通過一個(gè)官方庫(kù)來接入 Google 云服務(wù)、AWS 或 Stripe。這些官方庫(kù)大都很棒。例如，aws-sdk-js 和 Stripe 庫(kù)的設(shè)計(jì)和維護(hù)得非常好。

Rust 就不這樣，只有少許第三方庫(kù)，但以這些服務(wù)的開發(fā)速度，它們真的能夠提供高質(zhì)量的體驗(yàn)嗎？

有人會(huì)說好吧，X 編程語(yǔ)言太好了，你可以在周末自己寫一個(gè) SDK！我必須回答，不。

Rust 的生態(tài)系統(tǒng)在其它領(lǐng)域非常豐富。用于構(gòu)建 CLI、管理并發(fā)性、使用二進(jìn)制數(shù)據(jù)和底層解析器的 crates 令人印象深刻，非常棒。

我一直在看 Nicholas Nethercote 的博客，描述了 Rust 團(tuán)隊(duì)如何優(yōu)化編譯器，讓它更快！

但與其它編程語(yǔ)言相比，用它構(gòu)建網(wǎng)站會(huì)很慢。它比編譯型編程語(yǔ)言 Go 慢得多，也比解釋型編程語(yǔ)言 JavaScript、Ruby 和 Python 等慢得多。

一旦代碼被編譯，一切就變得非常棒了！但在我的情況下，甚至基本 API 功能都不完整，一個(gè)不復(fù)雜的系統(tǒng)——居然花了 10 多分鐘來編譯。Google 代碼構(gòu)建 的硬件配置很差，每次都會(huì)超時(shí)，我啥都編譯不了。

只要不重建緩存依賴項(xiàng)，緩存就有意義。也許 減少依賴 會(huì)加快 Rust 項(xiàng)目編譯。但就像 serde，幾乎所有人都使用的 JSON 和其它序列化 / 反序列化程序占用了大量的編譯時(shí)間。我們是否應(yīng)該用編譯速度更快但缺乏大量文檔和生態(tài)系統(tǒng)支持的東西來取代 serde？這種取舍非常糟糕。

Rust 讓你從代碼維度進(jìn)行思考，這對(duì)系統(tǒng)編程來說非常重要。它讓你思考如何共享或復(fù)制內(nèi)存，思考真實(shí)但不太可能的小概率事件，并確保妥善處理它們，幫你編寫各種各樣的高效代碼。

這些擔(dān)憂都是合理的，但是對(duì)于大多數(shù) Web 應(yīng)用程序來說，它們并不是最重要的關(guān)注點(diǎn)，以流行的慣性思考會(huì)導(dǎo)致不正確的假設(shè)。

就拿 Rust 的安全性來說吧。這是它宣傳語(yǔ)中的重要部分，這是絕對(duì)正確的：Rust 的承諾安全和底層兩者兼而有之——它可以在沒有垃圾收集器的情況下工作，同時(shí)防止基于內(nèi)存的漏洞。當(dāng)你讀到“安全”的時(shí)候，想想 Rust 的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手 C 吧。C 語(yǔ)言中的代碼可以引用任意內(nèi)存，很容易溢出和出錯(cuò)。Rust 代碼可以和 C 代碼一樣快，但是可以保護(hù)內(nèi)存訪問，而不需要垃圾收集器或某種運(yùn)行時(shí)檢查。

但是 Rust 的內(nèi)存規(guī)則并不比 Node.js 或 Python 更安全，用 Rust 編寫的 Web 應(yīng)用程序在系統(tǒng)上不會(huì)比 Python 或 Ruby 應(yīng)用程序安全。帶有垃圾收集器的高級(jí)編程語(yǔ)言通常為避免這類漏洞利用和錯(cuò)誤而付出性能損失。不能在 JavaScript 中引用未初始化的內(nèi)存，因?yàn)?JavaScript 中不進(jìn)行內(nèi)存間的引用。

旁注：這是在描述 Node.js 和其它系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)——它們確實(shí)偶爾會(huì)有 bug。Node.js 的緩存對(duì)象，就值得讀一讀。

你要是 問一些人，他們會(huì)說如果使用不安全的代碼，Rust 相比帶有內(nèi)存回收的編程語(yǔ)言是不安全的——包括最流行的 Web 框架 Actix（譯者注，Actix 是 Rust 的 Actor 異步并發(fā)框架，基于 Tokio 和 Future，開箱具有異步非阻塞事件驅(qū)動(dòng)并發(fā)能力，其實(shí)現(xiàn)低層級(jí) Actor 模型來提供無鎖并發(fā)模型，而且同時(shí)提供同步 Actor，具有快速、可靠，易可擴(kuò)展 https://actix.rs/），因?yàn)?不安全代碼允許原始指針的延遲。

如果你正在寫一個(gè)視頻游戲，暫停執(zhí)行垃圾收集是不好的。如果你在編寫微控制器代碼，任何內(nèi)存“開銷”或浪費(fèi)都是非常糟糕的。但是大多數(shù) Web 應(yīng)用程序可以節(jié)省一點(diǎn)內(nèi)存開銷來?yè)Q取生產(chǎn)性能。

Rust 的其它屬性面對(duì)的爭(zhēng)議幾乎一樣。它的并發(fā)特性是太神奇了，如果你在做一些復(fù)雜的事情，需要快速響應(yīng)，這當(dāng)然很棒。但如果情況不是這樣呢？至少可以說，Rust 的異步生態(tài)系統(tǒng)面臨著很大挑戰(zhàn)：各種不相關(guān)的領(lǐng)域中有著不同的異步實(shí)現(xiàn)，比如 tokio。

相比較之下，Python 的 Tornado 和 Twisted 異步實(shí)現(xiàn)的很奇怪，Node.js 異步實(shí)現(xiàn)的很好，但語(yǔ)法都很丑陋。

我確信，Rust 的異步將會(huì)穩(wěn)定和統(tǒng)一，未來會(huì)更容易操作，但我現(xiàn)在就要用啊。

很多人正在學(xué) Rust，用 Rust 編寫 CLI 應(yīng)用程序或底層代碼，并且玩得非常開心。使用 Rust 編寫普通 Web 應(yīng)用程序的人明顯少很多。

這是技術(shù)選擇中的重要部分：是否有人在使用該工具？他們大致在同一個(gè)領(lǐng)域嗎？不幸的是，Rust 生態(tài)系統(tǒng)中許多令人難以置信的令人興奮的工作與 Web 應(yīng)用服務(wù)器無關(guān)。的確存在一些很有前途的 Web 框架——甚至更高層次的框架，但毫無疑問，它們市場(chǎng)很小。即使是主要的 Web 框架 Actix 也只有幾個(gè)頂尖貢獻(xiàn)者。

如果 Rust 以目前的速度增長(zhǎng)，那么社區(qū)中的 Web 部分將達(dá)到一個(gè)臨界值，但我認(rèn)為沒有足夠多的人使用 Rust 作為網(wǎng)站的實(shí)用工具。與其它社區(qū)相比，有很多公司致力于使用現(xiàn)有的工具來構(gòu)建 Web 應(yīng)用程序，這些工具不是最前沿的，但足夠?qū)⒊墒旒夹g(shù)與新技術(shù)區(qū)分開來。

這一部分不僅僅是 Rust，它還涉及 GraphQL 生態(tài)系統(tǒng)，Rust 參與這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)就是一個(gè)例子。

N+1 問題 是每個(gè)構(gòu)建 Web 應(yīng)用程序的人都應(yīng)該知道的。要點(diǎn)是：你有一頁(yè)照片（一次查詢），你要顯示每張照片的作者，會(huì)有多少次查詢：1，合并照片和作者，或者在檢索照片后對(duì)每張照片進(jìn)行查詢以獲取作者？或者兩次，第二次查詢 ids 中的 user.id，一次獲取所有作者，然后重新設(shè)置他們的照片屬性。

N+1 查詢通常優(yōu)先使用數(shù)據(jù)庫(kù)解決：比如將 N+1 查詢改為單個(gè)查詢，會(huì)帶來明顯的性能優(yōu)化。我們有很多方法來嘗試和解決這些問題：你可以編寫 SQL，并嘗試使用 CTE 和 JOIN 在單個(gè)查詢中完成大量工作，就像我們?cè)?Observable 中所做的那樣，或者使用像 ActiveRecord 這樣的 ORM 層將 N+1 查詢轉(zhuǎn)換為可預(yù)測(cè)查詢的快速方法。

Juniper 是一個(gè)用于 Rust 應(yīng)用程序的 GraphQL 服務(wù)。GraphQL 基本上都是由前端應(yīng)用程序定義查詢，而不是后端。給它一系列可以查詢的東西，然后應(yīng)用程序（React 或其它）將任意查詢發(fā)送到后端。

這會(huì)讓后端變得復(fù)雜。任何 SQL 級(jí)別的優(yōu)化都不可能做到——你的服務(wù)器正在編寫動(dòng)態(tài) SQL，優(yōu)化只能依賴 GraphQL 服務(wù)，但它不會(huì)總是有效。例如：Juniper 默認(rèn)情況下執(zhí)行的是 N+1 查詢，解決方案 dataloader 還比較粗糙且需要單獨(dú)維護(hù)。因此，最終您將擁有一個(gè)非?？斓膽?yīng)用程序?qū)?，但它所有的時(shí)間都花在了極其低效的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢上。

總之，GraphQL 與 NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)配合使用效果非常好，它可以快速為這些類型的請(qǐng)求提供服務(wù)。我確信 Facebook 內(nèi)部有一些特定的數(shù)據(jù)庫(kù)與 GraphQL 結(jié)合在一起使用效果非常棒，但業(yè)內(nèi)其他企業(yè)則非常依賴 Postgres 和同類產(chǎn)品。

首先，本文提到的問題并不針對(duì)在通用場(chǎng)景使用 Rust，只針對(duì)將 Rust 用于特定目標(biāo)和生態(tài)系統(tǒng)，簡(jiǎn)單說就是 Web API。

注意事項(xiàng) 1：一般情況下，你可以用任何編程語(yǔ)言搭建網(wǎng)站，還記得基于 C++ 實(shí)現(xiàn)的OkCupid 嗎？（譯者注，OkCupid 是美國(guó)一個(gè)大型線上交友網(wǎng)站）還有一個(gè)非常流行的 星象應(yīng)用程序，Co-star，它全部是用 Haskell 編寫的。如果你擅長(zhǎng)其它編程語(yǔ)言，或者可以招聘到擅長(zhǎng)這些編程語(yǔ)言的工程師，你一樣可以取得成功。

注意事項(xiàng) 2：我試圖構(gòu)建的是重 CRUD（增刪改查） 的 Web 應(yīng)用程序 API。它可能不算是一個(gè) Web“服務(wù)”——主要是快速、無數(shù)次地執(zhí)行同一個(gè)操作，而是一個(gè) Web“應(yīng)用程序”——執(zhí)行了許多不同的操作，包含了相當(dāng)多的業(yè)務(wù)邏輯。如果你要開發(fā)的東西跟我在做的不一樣，那我的建議可能就不適合你。如果你需要的是快速執(zhí)行一兩個(gè)操作，比如你正在寫一個(gè)支付網(wǎng)關(guān)或語(yǔ)音消息應(yīng)用程序，那 Rust 可能效果還是不錯(cuò)的。

注意事項(xiàng) 3：這篇文章寫于 2021 年 1 月，如果接下來社區(qū)繼續(xù)發(fā)展，Rust 將得到持續(xù)的改進(jìn)，會(huì)變得更好并更易于 Web 應(yīng)用程序開發(fā)。

總而言之，我真的很喜歡使用 Rust，這是一門美麗的編程語(yǔ)言，有很多很酷的想法。希望很快，Rust 會(huì)成為能用來構(gòu)建我想做的東西的最合適的工具。不過，現(xiàn)在我想做的很多東西都要采用不同特性的編程語(yǔ)言才能更好地運(yùn)行。

https://macwright.com/2021/01/15/rust.html