ProjectX只是現(xiàn)在我在做的一個項目的名稱，我計劃在整個項目的過程中做更多的嘗試，并且盡可能的將過程記錄下來。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在選擇后端開發(fā)語言的時候，我不會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適合的后端語言，我也可以通過這個過程了解更多后端語言。目前計劃嘗試的后端語言有：PHP、JAVA、Node.js、Go、Rust、Ruby、Python。沒有案例的分享都是耍流氓，我用這幾個語言統(tǒng)一做一個簡單的數(shù)據(jù)查詢返回的API接口，來從服務(wù)器支持、開發(fā)環(huán)境搭建、RESTful路徑設(shè)置、數(shù)據(jù)庫連接、語言結(jié)構(gòu)和文檔社區(qū)豐富度六個方面來聊聊我自己的感受。

語言簡介

相對于其他語言來說，Rust屬于最新的一個成員。最早由Mozilla于2014年4月9日發(fā)布。Rust是一款高級通用語言，而且屬于少有的一款兼顧開發(fā)和執(zhí)行效率的編程語言。Rust結(jié)合了腳本語言的語法結(jié)構(gòu)和C語言編譯執(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行都屬于Rust的特色。雖然是一個非常年輕的編程語言，但是Rust可以算是最近幾年最流行的編程語言。5月發(fā)布的Stack Overflow 2020開發(fā)者調(diào)查中，Rust被86.1%開發(fā)者選擇為“最喜歡”的編程語言，比第二名TypeScript高出近20%。雖然Rust并不是一個專屬的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)語言，但是作為一個以安全著稱的編輯語言，實際上是非常適合網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的。而且因為是編譯型語言，編譯器也能在過程中就安全穩(wěn)定的問題作出提醒，作為后端網(wǎng)絡(luò)開發(fā)還是不錯的一個優(yōu)勢。

來自mozilla的Rust

服務(wù)器支持

Rust的通用庫中已經(jīng)包含了類似TcpListener這樣的網(wǎng)絡(luò)通訊庫，可以直接通過調(diào)用std : : net 下面的TcpListener來直接監(jiān)聽Tcp端口，然后再處理Request。這點上與一些腳本型的編程語言比要自由得很多。Rust作為比較流行的編程語言，也有不少第三方HTTP庫來支持Web開發(fā)，可以不用再花時間從底層開發(fā)，比較熱門的庫像Hyper或者Tide都是被不少Web開發(fā)框架用到的。Rust下Web開發(fā)框架也不少，比較熱門的有Rocket、Actix-Web、Tower-web、Warp等等框架。因為初次接觸Rust，所以還是先從比較成熟的框架Rocket來作Demo的嘗試，相對文檔會比較完善一些。不過，根據(jù)網(wǎng)上的一些討論，Rocket或是Actix-Web雖然比較熱門，但是因為基于比較老的hyper庫，所以可能對于一些功能不支持，例如Rocket不支持Async/Wait功能。不過總的來說Rust對于服務(wù)器的支持還是不錯的，而且就算找不到合適的開發(fā)框架，也可以從底層開發(fā)，雖然比較浪費時間。

Rocket

IDE VS Editor

Rust基本支持主流的編輯器

Rust基本上沒有直接IDE，只是通過插件的方式集合在一些IDE或者編輯器中，Rust對于主流的編輯器基本都支持。因為對于VS Code比較熟悉也就直接通過VS Code安裝了Rust插件，然后結(jié)合通過以下的shell 安裝好Rust以及Cargo，就基本安裝好了開發(fā)環(huán)境。

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

Rust會通過Cargo來處理依賴的庫，而且在編譯的時候來拉取的，因為一些眾所周知的網(wǎng)絡(luò)問題，拉取速度非常慢。需要將第三方庫的注冊表網(wǎng)站crates.io換成國內(nèi)鏡像。修改成國內(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Rust沒有自己的專屬IDE，不過Editor+插件的方式基本可以雷同于IDE，而且整體開發(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Rust實現(xiàn)RESTful規(guī)范的接口，整體來說還是比較直觀的，Rust下比較流行的第三方Web開發(fā)框架都會支持路由功能，雖然不同的框架支持的方式不同，不過本質(zhì)上都是通過掛載一個根路徑，然后通過框架支持的Macro來將不同路徑來指向不同函數(shù)來處理，我是用Rocket來做這個RESTful接口的Demo的，除了Rocket服務(wù)器啟動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模塊內(nèi)，然后在主程序內(nèi)調(diào)用，類似如下的啟動Rocket服務(wù)器就可以運行了

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

RESTful接口demo的測試結(jié)果

對于GraphQL來說設(shè)置上會稍微復(fù)雜一點，需要通過第三方的GraphQL庫來實現(xiàn)，我使用了Juniper，同時嘗試了另一個Web開發(fā)框架Actix-Web，整體開發(fā)效率還是非常快的，主要還是得益于Rust的Macro機制，基本上很多方法都通過Macro來關(guān)聯(lián)到了相應(yīng)的對象上，直接在需要的地方調(diào)用就可以了。不過對于GraphQL要多一步設(shè)置Schema的過程，不過對于處理函數(shù)的添加還是比較直觀的，比之前使用Go的時候要更便于維護。在設(shè)置完Schema之后，只需要在RootQuery中添加相應(yīng)的函數(shù)就能實現(xiàn)不同的業(yè)務(wù)邏輯，如下面包含兩個函數(shù)，調(diào)用全部對象和查詢單一對象的函數(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的測試結(jié)果

經(jīng)過這兩個不同規(guī)范的，Rust高開發(fā)效率的特性非常好的體現(xiàn)了，只要熟悉了Rust語言規(guī)范之后，整體開發(fā)效率還是非常高的，很多代碼會通過Macro機制省略了。如果選擇Rust的話，感覺使用GraphQL的機會會更高，畢竟RESTful和GraphQL之間的開發(fā)成本差不多，那么GraphQL的自由度就更高了。

數(shù)據(jù)庫連接

Diesel使用起來還是比較方便的

我使用了Diesel這個比較流行的數(shù)據(jù)庫連接框架，是設(shè)置和初始化的過程中，體現(xiàn)出了Rust比較類似其他系統(tǒng)語言的地方，在安裝了Diesel命令行工具之后，只需要通過下面幾行命令行就能直接設(shè)置好數(shù)據(jù)庫以及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)庫來設(shè)置的 
>cargo install diesel_cli --no-default-features --features mysql 
 
//將數(shù)據(jù)庫連接數(shù)據(jù)添加到項目根目錄的.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會了連接到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，如果數(shù)據(jù)庫不存在的時候，會自動生成一個數(shù)據(jù)庫。然后通過新建一個migration來添加數(shù)據(jù)庫中的表

>diesel migration generate migration_name 

這樣就會在項目根目錄下migrations文件下生成當(dāng)前時間為前綴的文件夾，其中有兩個文件，up.sql 存放新建表需要的sql語句，down.sql存放up.sql內(nèi)相關(guān)新建語句的銷毀語句，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語句，在運行如下命令就基本上設(shè)置好了Diesel

>diesel migration run 

也可以通過以下命令來重置數(shù)據(jù)庫

>diesel migration redo 

Diesel會直接在項目根目錄下的schema.rs文件中根據(jù)數(shù)據(jù)庫表的結(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)庫中的數(shù)據(jù)條了。例如對于可以查詢的數(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在相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯中通過filter，load等查詢函數(shù)了。

整體來說Diesel在開發(fā)過程中非常簡潔明了，就算初次接觸的話，也是能直接掌握，對于之后比較復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫操作自由度不確定是否足夠，不過對于一般項目的數(shù)據(jù)操作還是足夠的。

語言結(jié)構(gòu)

Rust的語言結(jié)構(gòu)同時是優(yōu)勢也是劣勢。對于初次接觸的時候，Rust的語言結(jié)構(gòu)非常令人疑惑，主要是其中的一些調(diào)用符號，比如->, : :, <>等等，不過熟悉之后就會覺得這些符號也算比較直觀，而且在不同場景使用不同的符號讓代碼的可讀性反而提高了。

然后Rust高開發(fā)效率的特性也通過Macro機制體現(xiàn)的淋漓盡致。通過不同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struct添加了數(shù)據(jù)庫查詢(Queryable)的同時，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, 
} 

這個對于RESTful接口非常有用，可以將數(shù)據(jù)庫的查詢結(jié)果直接map然后返回。

總的來說，一開始會覺得Rust是比較復(fù)雜的編程語言，不過熟悉了之后，還是非常喜歡Rust簡潔的代碼結(jié)構(gòu)和高效的開發(fā)體驗。

文檔社區(qū)

作為一個比較熱門的編程語言，Rust的開發(fā)社區(qū)還算是比較活躍的，不過因為畢竟Rust還是一個非常年輕的編程語言，很多第三方框架也都比較年輕， 有些框架還都沒有完全達(dá)到1.0版本，而且文檔相對也是比較簡單的。不過Rust的穩(wěn)定性應(yīng)該會延展到第三方框架的開發(fā)上的，雖然大型項目可能不一定適合，但是絕大多數(shù)項目還是可以支持到的。

文檔也是同樣的問題，作為比較年輕的語言，除了官方文檔以外，文檔或是解決方案相對會少不少。而且很多文檔還是以英文為主還沒有中文化。但是以開發(fā)社區(qū)的活躍度來看，應(yīng)該不需要多少時間就會出現(xiàn)很多文檔和問題解決方案出現(xiàn)。

總結(jié)

作為一個主要面向系統(tǒng)開發(fā)的語言，一開始的確會因為Rust的復(fù)雜度而有點無從下手，不過熟悉了之后的確能感覺到Rust的高開發(fā)效率特性。而且，作為編譯型語言來說，執(zhí)行效率應(yīng)該沒有任何問題，不過因為過于年輕，Rust下支持的第三方開發(fā)框架還不算穩(wěn)定，可能會出現(xiàn)一些Bug。不過通過有限的幾個Demo開發(fā)來看，還是勝任一個普通項目的后端支持的。而且和Go一樣，作為比較年輕的編輯語言，未來的發(fā)展空間還是比較大的。雖然只是接觸了1個多星期，也沒有非常深入的開發(fā)過，但是我的確已經(jīng)喜歡上這個語言了，不愧為Stack Overflow最受歡迎編程語言的殊榮。