ProjectX只是現(xiàn)在我在做的一個(gè)項(xiàng)目的名稱，我計(jì)劃在整個(gè)項(xiàng)目的過(guò)程中做更多的嘗試，并且盡可能的將過(guò)程記錄下來(lái)。如果感興趣可以關(guān)注我，非常歡迎給我或是ProjectX提提你的建議。

這次ProjectX在選擇后端開(kāi)發(fā)語(yǔ)言的時(shí)候，我不會(huì)考慮我自己的熟悉程度和之前的積累，希望可以比較客觀的選擇一個(gè)適合的后端語(yǔ)言，我也可以通過(guò)這個(gè)過(guò)程了解更多后端語(yǔ)言。目前計(jì)劃嘗試的后端語(yǔ)言有：PHP、JAVA、Node.js、Go、Rust、Ruby、Python。沒(méi)有案例的分享都是耍流氓，我用這幾個(gè)語(yǔ)言統(tǒng)一做一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)查詢返回的API接口，來(lái)從服務(wù)器支持、開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建、RESTful路徑設(shè)置、數(shù)據(jù)庫(kù)連接、語(yǔ)言結(jié)構(gòu)和文檔社區(qū)豐富度六個(gè)方面來(lái)聊聊我自己的感受。

語(yǔ)言簡(jiǎn)介

相對(duì)于其他語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，Rust屬于最新的一個(gè)成員。最早由Mozilla于2014年4月9日發(fā)布。Rust是一款高級(jí)通用語(yǔ)言，而且屬于少有的一款兼顧開(kāi)發(fā)和執(zhí)行效率的編程語(yǔ)言。Rust結(jié)合了腳本語(yǔ)言的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)和C語(yǔ)言編譯執(zhí)行效率，并且具有類似垃圾回收和數(shù)據(jù)類型及所有權(quán)系統(tǒng)等功能，所以可靠性和高性能運(yùn)行都屬于Rust的特色。雖然是一個(gè)非常年輕的編程語(yǔ)言，但是Rust可以算是最近幾年最流行的編程語(yǔ)言。5月發(fā)布的Stack Overflow 2020開(kāi)發(fā)者調(diào)查中，Rust被86.1%開(kāi)發(fā)者選擇為“最喜歡”的編程語(yǔ)言，比第二名TypeScript高出近20%。雖然Rust并不是一個(gè)專屬的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，但是作為一個(gè)以安全著稱的編輯語(yǔ)言，實(shí)際上是非常適合網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)的。而且因?yàn)槭蔷幾g型語(yǔ)言，編譯器也能在過(guò)程中就安全穩(wěn)定的問(wèn)題作出提醒，作為后端網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)還是不錯(cuò)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。

來(lái)自mozilla的Rust

服務(wù)器支持

Rust的通用庫(kù)中已經(jīng)包含了類似TcpListener這樣的網(wǎng)絡(luò)通訊庫(kù)，可以直接通過(guò)調(diào)用std : : net 下面的TcpListener來(lái)直接監(jiān)聽(tīng)Tcp端口，然后再處理Request。這點(diǎn)上與一些腳本型的編程語(yǔ)言比要自由得很多。Rust作為比較流行的編程語(yǔ)言，也有不少第三方HTTP庫(kù)來(lái)支持Web開(kāi)發(fā)，可以不用再花時(shí)間從底層開(kāi)發(fā)，比較熱門的庫(kù)像Hyper或者Tide都是被不少Web開(kāi)發(fā)框架用到的。Rust下Web開(kāi)發(fā)框架也不少，比較熱門的有Rocket、Actix-Web、Tower-web、Warp等等框架。因?yàn)槌醮谓佑|Rust，所以還是先從比較成熟的框架Rocket來(lái)作Demo的嘗試，相對(duì)文檔會(huì)比較完善一些。不過(guò)，根據(jù)網(wǎng)上的一些討論，Rocket或是Actix-Web雖然比較熱門，但是因?yàn)榛诒容^老的hyper庫(kù)，所以可能對(duì)于一些功能不支持，例如Rocket不支持Async/Wait功能。不過(guò)總的來(lái)說(shuō)Rust對(duì)于服務(wù)器的支持還是不錯(cuò)的，而且就算找不到合適的開(kāi)發(fā)框架，也可以從底層開(kāi)發(fā)，雖然比較浪費(fèi)時(shí)間。

Rocket

IDE VS Editor

Rust基本支持主流的編輯器

Rust基本上沒(méi)有直接IDE，只是通過(guò)插件的方式集合在一些IDE或者編輯器中，Rust對(duì)于主流的編輯器基本都支持。因?yàn)閷?duì)于VS Code比較熟悉也就直接通過(guò)VS Code安裝了Rust插件，然后結(jié)合通過(guò)以下的shell 安裝好Rust以及Cargo，就基本安裝好了開(kāi)發(fā)環(huán)境。

curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh 

Rust會(huì)通過(guò)Cargo來(lái)處理依賴的庫(kù)，而且在編譯的時(shí)候來(lái)拉取的，因?yàn)橐恍┍娝苤木W(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，拉取速度非常慢。需要將第三方庫(kù)的注冊(cè)表網(wǎng)站crates.io換成國(guó)內(nèi)鏡像。修改成國(guó)內(nèi)鏡像的方式，在cargo安裝文件夾下新建config文件，一般cargo的安裝位置如下：

$HOME/.cargo 

然后在新建的config文件中加入國(guó)內(nèi)鏡像的信息，例如使用gitee的鏡像的話，文件內(nèi)容如下：

[source.crates-io] 
replace-with='crates-cn' 
[source.crates-cn] 
registry="https://gitee.com/crates/crates.io-index.git" 

不過(guò)使用之后，發(fā)現(xiàn)gitee的index并不是最新的，就像最新的Rocket版本0.4.5就沒(méi)有被收入，所以換成了中科大的鏡像，文件內(nèi)容可以改成相應(yīng)的git鏈接，如下

[source.crates-io] 
replace-with='ustc' 
 
[source.ustc] 
registry="https://mirrors.ustc.edu.cn/crates.io-index" 

雖然說(shuō)Rust沒(méi)有自己的專屬IDE，不過(guò)Editor+插件的方式基本可以雷同于IDE，而且整體開(kāi)發(fā)環(huán)境的配置還是非常直觀的。

VS Code的Rust插件

RESTful vs GraphQL

通過(guò)Rust實(shí)現(xiàn)RESTful規(guī)范的接口，整體來(lái)說(shuō)還是比較直觀的，Rust下比較流行的第三方Web開(kāi)發(fā)框架都會(huì)支持路由功能，雖然不同的框架支持的方式不同，不過(guò)本質(zhì)上都是通過(guò)掛載一個(gè)根路徑，然后通過(guò)框架支持的Macro來(lái)將不同路徑來(lái)指向不同函數(shù)來(lái)處理，我是用Rocket來(lái)做這個(gè)RESTful接口的Demo的，除了Rocket服務(wù)器啟動(dòng)和根目錄掛載基本上，就是三行如下的代碼就可以設(shè)置好一條路徑：

#[get("/herb/<uid>")] 
pub fn get_herb(uid:i32) -> Result<Json<Vec<Herb>>, String> { 
    //數(shù)據(jù)連接和業(yè)務(wù)邏輯 
} 

當(dāng)然可以將所有路由放在一個(gè)模塊內(nèi)，然后在主程序內(nèi)調(diào)用，類似如下的啟動(dòng)Rocket服務(wù)器就可以運(yùn)行了

fn main() { 
    rocket::ignite() 
        .mount("/", routes![ 
            routes::get_herb 
        ]) 
        .launch(); 
} 

RESTful接口demo的測(cè)試結(jié)果

對(duì)于GraphQL來(lái)說(shuō)設(shè)置上會(huì)稍微復(fù)雜一點(diǎn)，需要通過(guò)第三方的GraphQL庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，我使用了Juniper，同時(shí)嘗試了另一個(gè)Web開(kāi)發(fā)框架Actix-Web，整體開(kāi)發(fā)效率還是非常快的，主要還是得益于Rust的Macro機(jī)制，基本上很多方法都通過(guò)Macro來(lái)關(guān)聯(lián)到了相應(yīng)的對(duì)象上，直接在需要的地方調(diào)用就可以了。不過(guò)對(duì)于GraphQL要多一步設(shè)置Schema的過(guò)程，不過(guò)對(duì)于處理函數(shù)的添加還是比較直觀的，比之前使用Go的時(shí)候要更便于維護(hù)。在設(shè)置完Schema之后，只需要在RootQuery中添加相應(yīng)的函數(shù)就能實(shí)現(xiàn)不同的業(yè)務(wù)邏輯，如下面包含兩個(gè)函數(shù)，調(diào)用全部對(duì)象和查詢單一對(duì)象的函數(shù)：

#[juniper::object] 
impl QueryRoot { 
    fn herbs() -> Vec<Herb> { 
        use crate::schema::herbs::dsl::*; 
        let connection = establish_connection(); 
        herbs 
          .limit(100) 
          .load::<Herb>(&connection) 
          .expect("Error loading members") 
    } 
    fn herb(_uid:i32) -> Vec<Herb> { 
        use crate::schema::herbs::dsl::*; 
        let connection = establish_connection(); 
        herbs 
        .filter(uid.eq(_uid)) 
          .load::<Herb>(&connection) 
          .expect("Error loading herbs") 
    } 
} 

GraphQL接口demo的測(cè)試結(jié)果

經(jīng)過(guò)這兩個(gè)不同規(guī)范的，Rust高開(kāi)發(fā)效率的特性非常好的體現(xiàn)了，只要熟悉了Rust語(yǔ)言規(guī)范之后，整體開(kāi)發(fā)效率還是非常高的，很多代碼會(huì)通過(guò)Macro機(jī)制省略了。如果選擇Rust的話，感覺(jué)使用GraphQL的機(jī)會(huì)會(huì)更高，畢竟RESTful和GraphQL之間的開(kāi)發(fā)成本差不多，那么GraphQL的自由度就更高了。

數(shù)據(jù)庫(kù)連接

Diesel使用起來(lái)還是比較方便的

我使用了Diesel這個(gè)比較流行的數(shù)據(jù)庫(kù)連接框架，是設(shè)置和初始化的過(guò)程中，體現(xiàn)出了Rust比較類似其他系統(tǒng)語(yǔ)言的地方，在安裝了Diesel命令行工具之后，只需要通過(guò)下面幾行命令行就能直接設(shè)置好數(shù)據(jù)庫(kù)以及migration的配置

//安裝diesel_cli，最后的參數(shù)是根據(jù)使用的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)設(shè)置的 
>cargo install diesel_cli --no-default-features --features mysql 
 
//將數(shù)據(jù)庫(kù)連接數(shù)據(jù)添加到項(xiàng)目根目錄的.env文件中 
>echo DATABASE_URL=mysql://username:password@localhost/database_name > .env 
 
//然后設(shè)置就可以了 
>diesel setup 

這樣diesel會(huì)了連接到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，如果數(shù)據(jù)庫(kù)不存在的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。然后通過(guò)新建一個(gè)migration來(lái)添加數(shù)據(jù)庫(kù)中的表

>diesel migration generate migration_name 

這樣就會(huì)在項(xiàng)目根目錄下migrations文件下生成當(dāng)前時(shí)間為前綴的文件夾，其中有兩個(gè)文件，up.sql 存放新建表需要的sql語(yǔ)句，down.sql存放up.sql內(nèi)相關(guān)新建語(yǔ)句的銷毀語(yǔ)句，例如：

//up.sql 
CREATE TABLE IF NOT EXISTS herbs ( 
  uid int PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, 
  cn_name varchar(255) NOT NULL, 
  en_name varchar(255) DEFAULT NULL, 
  latin_name varchar(255) NOT NULL, 
  botanic_name varchar(255) DEFAULT NULL, 
  part_used varchar(255) NOT NULL, 
  common_name json DEFAULT NULL, 
  country_of_origin json DEFAULT NULL, 
  description text, 
  harvest_season varchar(255) DEFAULT NULL, 
  grow_duration varchar(255) DEFAULT NULL 
) 
 
//down.sql 
DROP TABLE herbs 

添加好相應(yīng)的SQL語(yǔ)句，在運(yùn)行如下命令就基本上設(shè)置好了Diesel

>diesel migration run 

也可以通過(guò)以下命令來(lái)重置數(shù)據(jù)庫(kù)

>diesel migration redo 

Diesel會(huì)直接在項(xiàng)目根目錄下的schema.rs文件中根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)表的結(jié)構(gòu)生成好相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。然后通過(guò)diesel支持的Macro，建立同樣結(jié)構(gòu)的struct就可以直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)條了。例如對(duì)于可以查詢的數(shù)據(jù)條，可以在struct定義之上添加如下的Macro

#[derive(Queryable)] 
struct Herb { 
    uid: i32, 
    cn_name: String, 
    en_name: String, 
    latin_name: String, 
    botanic_name: String, 
    part_used: String, 
    common_name: String, 
    country_of_origin: String, 
    description: String, 
    harvest_season: String, 
    grow_duration: String, 
} 

這樣就可以直接通過(guò)在相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯中通過(guò)filter，load等查詢函數(shù)了。

整體來(lái)說(shuō)Diesel在開(kāi)發(fā)過(guò)程中非常簡(jiǎn)潔明了，就算初次接觸的話，也是能直接掌握，對(duì)于之后比較復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)操作自由度不確定是否足夠，不過(guò)對(duì)于一般項(xiàng)目的數(shù)據(jù)操作還是足夠的。

語(yǔ)言結(jié)構(gòu)

Rust的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)同時(shí)是優(yōu)勢(shì)也是劣勢(shì)。對(duì)于初次接觸的時(shí)候，Rust的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)非常令人疑惑，主要是其中的一些調(diào)用符號(hào)，比如->, : :, <>等等，不過(guò)熟悉之后就會(huì)覺(jué)得這些符號(hào)也算比較直觀，而且在不同場(chǎng)景使用不同的符號(hào)讓代碼的可讀性反而提高了。

然后Rust高開(kāi)發(fā)效率的特性也通過(guò)Macro機(jī)制體現(xiàn)的淋漓盡致。通過(guò)不同derive Macro設(shè)置可以直接將相應(yīng)的抽象函數(shù)添加給struct，這樣可以少寫很多代碼。例如下面我給這個(gè)struct添加了數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(Queryable)的同時(shí)，添加了JSON的Serialize和Deserialize的功能。這樣在查詢出數(shù)據(jù)條可以直接調(diào)用JSON的map函數(shù)來(lái)生成JSON字符串。

#[derive(Serialize, Deserialize, Queryable)] 
pub struct Herb { 
    pub uid: i32, 
    pub cn_name: String, 
    pub en_name: String, 
    pub latin_name: String, 
    pub botanic_name: String, 
    pub part_used: String, 
    pub common_name: String, 
    pub country_of_origin: String, 
    pub description: String, 
    pub harvest_season: String, 
    pub grow_duration: String, 
} 

這個(gè)對(duì)于RESTful接口非常有用，可以將數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢結(jié)果直接map然后返回。

總的來(lái)說(shuō)，一開(kāi)始會(huì)覺(jué)得Rust是比較復(fù)雜的編程語(yǔ)言，不過(guò)熟悉了之后，還是非常喜歡Rust簡(jiǎn)潔的代碼結(jié)構(gòu)和高效的開(kāi)發(fā)體驗(yàn)。

文檔社區(qū)

作為一個(gè)比較熱門的編程語(yǔ)言，Rust的開(kāi)發(fā)社區(qū)還算是比較活躍的，不過(guò)因?yàn)楫吘筊ust還是一個(gè)非常年輕的編程語(yǔ)言，很多第三方框架也都比較年輕， 有些框架還都沒(méi)有完全達(dá)到1.0版本，而且文檔相對(duì)也是比較簡(jiǎn)單的。不過(guò)Rust的穩(wěn)定性應(yīng)該會(huì)延展到第三方框架的開(kāi)發(fā)上的，雖然大型項(xiàng)目可能不一定適合，但是絕大多數(shù)項(xiàng)目還是可以支持到的。

文檔也是同樣的問(wèn)題，作為比較年輕的語(yǔ)言，除了官方文檔以外，文檔或是解決方案相對(duì)會(huì)少不少。而且很多文檔還是以英文為主還沒(méi)有中文化。但是以開(kāi)發(fā)社區(qū)的活躍度來(lái)看，應(yīng)該不需要多少時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)很多文檔和問(wèn)題解決方案出現(xiàn)。

總結(jié)

作為一個(gè)主要面向系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的語(yǔ)言，一開(kāi)始的確會(huì)因?yàn)镽ust的復(fù)雜度而有點(diǎn)無(wú)從下手，不過(guò)熟悉了之后的確能感覺(jué)到Rust的高開(kāi)發(fā)效率特性。而且，作為編譯型語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，執(zhí)行效率應(yīng)該沒(méi)有任何問(wèn)題，不過(guò)因?yàn)檫^(guò)于年輕，Rust下支持的第三方開(kāi)發(fā)框架還不算穩(wěn)定，可能會(huì)出現(xiàn)一些Bug。不過(guò)通過(guò)有限的幾個(gè)Demo開(kāi)發(fā)來(lái)看，還是勝任一個(gè)普通項(xiàng)目的后端支持的。而且和Go一樣，作為比較年輕的編輯語(yǔ)言，未來(lái)的發(fā)展空間還是比較大的。雖然只是接觸了1個(gè)多星期，也沒(méi)有非常深入的開(kāi)發(fā)過(guò)，但是我的確已經(jīng)喜歡上這個(gè)語(yǔ)言了，不愧為Stack Overflow最受歡迎編程語(yǔ)言的殊榮。