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# 进入 Rust 编程世界

## Rust 发展历程

Rust 最早是 Mozilla 雇员 Graydon Hoare 的个人项目。从 2009 年开始，得到了 Mozilla 研究院的资助。2010 年项目对外公布，2010 ～ 2011 年间实现自举。自此以后，Rust 在设计变化 -> 崩溃的边缘反复横跳（历程极其艰辛）。终于，在 2015 年 5 月 15 日发布 1.0 版。

在此研发过程中，Rust 建立了一个强大且活跃社区，形成了一整套完善稳定的项目贡献机制（Rust 能够飞速发展，与这一点密不可分）。Rust 现在由 [Rust 项目开发者社区](https://github.com/rust-lang/rust) 维护。

大家可能疑惑 Rust 为啥用了这么久才到 1.0 版本？与之相比，Go 语言 2009 年发布，却在 2012 年仅用 3 年就发布了 1.0 版本。

- 首先，因为 Rust 语言特性较为复杂，所以需要全盘考虑的问题非常多；
- 其次，Rust 当时的参与者太多，七嘴八舌的声音很多，众口难调，而 Rust 开发团队又非常重视社区的意见；
- 最后，一旦 1.0 快速发布，那么后续大部分语言特性就无法再修改，对于有完美强迫症的 Rust 开发者团队来说，某种程度上的不完美是不可接受的。

因此，Rust 语言用了足足 6 年时间，才发布了尽善尽美的 1.0 版本。

## 为何又来了一门新语言？

简而言之，因为还缺一门无 GC、性能高、工程性强、语言级安全性以及能同时得到工程派和学院派认可的语言，而 Rust 算是这样的语言。你也可以回忆下熟悉的语言，看是不是有另外一门语言可以同时满足这些需求：)

Rust 最为人诟病的点，也就一个：学习曲线陡峭。不过其实严格来说，当语言生态起来后，这个不算问题。

### 缓解内卷

有人说 Rust 作为新语言会增加内卷，其实恰恰相反，Rust 可以缓解内卷。为何不说 C++内卷，说 Java、Python、JS 内卷？不就是后几个相对简单、上手容易嘛？而 Rust 怎么看也是 C++ 级别的上手难度。

其实从我内心不可告人的角度出发，并不希望 Rust 大众化，因为这样可以保饭碗、保薪资，还能更有行业内地位。但是从对 Rust 的喜爱角度出发，我还是希望能卷一些。但是，目前来看真的卷不动，现在全世界范围内 Rust 的需求都大于供给，特别是优秀的 Rust 程序员更是难寻。

与 Go 语言相比，成为一个优秀的 Rust 程序员所需的门槛高得多，例如融汇贯通 Rust 语言各种中高级特性、闭着眼睛趟过各种坑、不用回忆无需查找就能立刻写出最合适的包/模块/方法、性能/安全/工程性的权衡选择信手拈来、深层性能优化易如反掌、异步编程小菜一碟，更别说 Rust 之外的操作系统、网络、算法等等相关知识。

所以，Rust 可以缓解内卷，而不是增加内卷。可以说是程序员的福音，不再是被随意替换的螺丝钉。

### 效率

下面从三个角度来谈谈 Rust 的效率：学习、运行、开发。

#### 学习效率

众所周知，Rust 学习曲线陡峭。最初我对此说法还嗤之以鼻，随着不断的深入，我现在也很认可这个说法。Rust 之难，不在于语言特性，这些都可以很容易学到，而在于：

- 实践中如何融会贯通的运用
- 遇到了坑时（生命周期、借用错误，自引用等）如何迅速、正确的解决
- 大量的标准库方法记忆及熟练使用，这些是保证开发效率的关键
- 心智负担较重，特别是初中级阶段

好在，针对这些，目前国内有了一门非常全面的 [Rust 学习教程](https://github.com/sunface/rust-course)（非官方那本书），可以有效降低 Rust 的学习和使用门槛。

#### 运行效率

得益于各种零开销抽象、深入到底层的优化潜力、优质的标准库和第三方库实现，Rust 具备非常优秀的性能，和 C、C++ 是 [一个级别](https://benchmarksgame-team.pages.debian.net/benchmarksgame/fastest/rust.html)。

同时 Rust 有一个极大的好处：只要按照正确的方式使用 Rust，无需性能优化，就能实现非常优秀的表现，不可谓不惊艳。

现在有不少用 Rust 重写的工具、平台都超过了原来用 C、C++ 实现的版本，将老前辈拍死在沙滩上，俨然成为一种潮流～～

#### 开发效率

Rust 的开发效率可以用先抑后扬来形容。在刚开始上手写项目时，你的开发速度将显著慢于 Go、Java 等语言，不过，一旦开始熟悉标准库常用的方法，开发效率将大幅提升，甚至当形成肌肉记忆后，开发效率将不会慢于这些语言，而且原生就能写出高质量、安全、高效的代码，可以说中高级 Rust 程序员就是高效程序员的代名词。

### 个人的好处

学习 Rust 对个人也有极大的好处。

#### 成为更好的程序员

要学好 Rust，你需要深入理解内存、堆栈、引用、变量作用域等这些其它高级语言往往不会深入接触的内容。另外，Rust 会通过语法、编译器和 clippy 这些静态检查工具半帮助半强迫的让你成为更优秀的程序员，写出更好的代码。

同时，当你掌握了 Rust，你就会自发性的想要去做一些更偏底层的事情，这些都可以帮助你更加了解操作系统、网络、性能优化等底层知识，也会间接或者直接的接触到各种算法和数据结构的实现。

慢慢的，你就在成为那个更好的程序员，也是更优秀的自己。

#### 增加不可替代性

语言难学，也有好处。一旦掌握，你将具备较强的不可替代性，不再是一个简单的工具人角色。看看现在内卷严重的 Java，工具人有多少！一个人离职，另外一个人很快就能替补上。

当然，我不是说 Rust 会给公司带来这种隐形的维护成本，毕竟这其实是一种双赢，公司收获了更优秀的程序员（不可否认的是 Rust 程序员普遍确实水平更高，毕竟都是有很好的其它语言基础、也很有追求的自驱型人才），而你也收获了更稳定的工作环境，甚至是更高的收入。

### 团队的好处

先不说安全、可靠性等对公司团队非常友好的特性，就说 Rust 程序只要能跑起来，那代码质量其实就是相当不错的，因为 Rust 编译器、clippy 啥的实在是严师厉友，甚至有些鸡毛。

正因为这较高的质量下限，我们在 review 时并不用担心潜在的各种坑，因此可以实现快速的开发、review、merge 流程。

而且由于 Rust 语言拥有异常强大的编译器和语言特性，因此 Rust 的代码天然就会比其它语言有更少的 Bug。同时 Rust 拥有非常完善的工具链，最好的包管理工具，这些叠加在一起，决定了 Rust 非常适合大型开发者团队的协作开发。

也许 Rust 在开发速度上不是最快的，但是从开发 + 维护的角度来看，这个成本在各个语言中绝对是很小的。当然，如果你的公司就追求做出来能用就行，那 Rust 确实有些灰姑娘的感觉。

还有一点很重要，现在的 Rust 程序员往往拥有更出众的能力和学习自驱性，因此团队招到的人天然就保持了较高的底线。如果你有幸招到一个优秀的 Rust 程序员，那真是捡到宝了，他也会同时带动周围的人一起慢慢优秀（优秀的 Rust 程序员比较好辨别，门槛低的语言就并没有那么好辨别）。总之，一个这样的程序员会给团队带来远超他薪资的潜在回报和长远收益。

### 开源

目前 Rust 的主战场是在开源上，Go 的成功也证明了农村包围城市的可行性。

- UI 层开发，Rust 的 WASM 发展的如火如荼，隐隐有王者风范，在 JS 的基础设施领域，Rust 也是如鱼得水，例如 `swc`、 `deno` 等。同时 `nextjs` 也是押宝 Rust，可以说 Rust 在前端的成功完全是无心插柳柳成荫。
- 基础设施层，数据库、搜索引擎、网络设施、云原生等都在出现 Rust 的身影，而且还不少。
- 系统开发，目前 Linux 已经将 Rust 列为即将支持的内核开发语言，是继 C 语言后第二门支持内核开发的语言，不过刚开始将主要支持驱动开发。
- 系统工具，现在最流行的就是用 Rust 重写之前 C、C++ 写的一票系统工具，还都获得了挺高的关注和很好的效果，例如 sd, exa, ripgrep, fd, bat 等。
- 操作系统，现在在使用 Rust 开发的操作系统有好几个，其中最有名的可能就是谷歌的 Fuchsia，Rust 在其中扮演非常重要的角色。
- 区块链，目前 Rust 和 Go 可以说各领风骚，未来 Rust 可能会一统江湖。

类似的还有很多，我们就不一一列举。总之，现在有大量的项目在被用 Rust 重写，同时还有海量的项目在等待被重写，这些都是赚取 star 和认可的好机会。在其它语言杀成一片红海时，Rust 还留了一大片蓝海等待大家的探索！

### 相比其他语言 Rust 的优势

由于篇幅有限，我们这里不会讲述详细的对比，就是简单介绍下 Rust 的优势。并不是说 Rust 就优于这些语言，大家轻喷：)

#### Go

Rust 语言表达能力更强，性能更高。同时线程安全方面 Rust 也更强，不容易写出错误的代码。包管理 Rust 也更好，Go 虽然在 1.10 版本后提供了包管理，但是目前还比不上 Rust 的。

#### C++

与 C++ 相比，Rust 的性能相差无几，但是在安全性方面会更优，特别是使用第三方库时，Rust 的严格要求会让第三方库的质量明显高很多。

语言本身的学习，Rust 的前中期学习曲线会更陡峭，但是对于未来使用场景和生态的学习，C++ 会更难，更复杂。

#### Java

除了极少部分纯粹的数字计算性能，Rust 的性能是全面领先于 Java 的。同时 Rust 占用内存小的多，因此实现同等规模的服务，Rust 所需的硬件成本会显著降低。

#### Python

性能自然是 Rust 完胜，同时 Rust 对运行环境要求较低，这两点差不多就足够抉择了。不过 Python 和 Rust 的彼此适用面其实也不太冲突。

### 使用现状

- AWS 从 2017 年开始就用 Rust 实现了无服务器计算平台： AWS Lambda 和 AWS Fargate，并且用 Rust 重写了 Bottlerocket OS 和 AWS Nitro 系统，这两个是弹性计算云 (EC2) 的重要服务
- Cloudflare 是 Rust 的重度用户，DNS、无服务计算、网络包监控等基础设施都与 Rust 密不可分
- Dropbox 的底层存储服务完全由 Rust 重写，达到了数万 PB 的规模
- Google 除了在安卓系统的部分模块中使用 Rust 外，还在它最新的操作系统 Fuchsia 中重度使用 Rust
- Facebook 使用 Rust 来增强自己的网页端、移动端和 API 服务的性能，同时还写了 Hack 编程语言的虚拟机
- Microsoft 使用 Rust 为 Azure 平台提供一些组件，其中包括 IoT 的核心服务
- Github 和 npmjs.com，使用 Rust 提供高达每天 13 亿次的 npm 包下载
- Rust 目前已经成为全世界区块链平台的首选开发语言
- TiDB，国内最有名的开源分布式数据库

尤其值得一提的是，AWS 实际上在押宝 Rust，未来对 Rust 的使用可能很快会上升到 **first-class** 的地位。

## Rust 语言版本更新

与其它语言相比，Rust 的更新迭代较为频繁（得益于精心设计过的发布流程以及 Rust 语言开发者团队的严格管理）：

- 每 6 周发布一个迭代版本
- 2-3 年发布一个新的大版本：Rust 2018 edition，Rust 2021 edtion

好处在于，可以满足不同的用户群体的需求：

- 对于活跃的 Rust 用户，他们总是能很快获取到新的语言内容，毕竟，尝鲜是技术爱好者的共同特点：)
- 对于一般的用户，edition 大版本的发布会告诉他们：Rust 语言相比上次大版本发布，有了重大的改进，值得一看
- 对于 Rust 语言开发者，可以让他们的工作成果更快的被世人所知，不必锦衣夜行

好了，相信大家听了这么多 Rust 的优点，已经迫不及待想要开始学习旅程，那么容我引用一句 CS 的经典台词：Ok, Let's go.

## 总结

连续 6 年最受欢迎的语言当然不是浪得虚名。 无 GC、效率高、工程性强、强安全性以及能同时得到工程派和学院派认可，这些令 Rust 拥有了自己的特色和生存空间。社区的友善，生态的快速发展，大公司的重仓跟进，一切的一切都在说明 Rust 的未来。

当然，语言毕竟只是工具，我们不能神话它，但是可以给它一个机会，也许，你最终能收获自己的真爱。：)