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@ -1,79 +1,121 @@
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# 进入Rust编程世界
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## 一、Rust发展历程
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## Rust发展历程
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Rust 最早是 Mozilla 雇员 Graydon Hoare 的个人项目,从 2009 年开始,得到了 Mozilla 研究院的支助,2010 年项目对外公布。2010 ~2011 年间实现自举。从此以后,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。
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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。首先是因为Rust语言特性较为复杂,因此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,导致了众口难调,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。
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## 二、使用现状
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## 为何又来了一门新语言?
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为何需要一个新语言?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: )
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一般来说,某编程语言能在哪一年成为全世界最受欢迎的语言,那粉丝们锣鼓喧天、昂首挺胸都是少不了的,可以理解,因为能从全世界这么多编程语言中脱颖而出成为最受欢迎的语言,属实困难。可是有一门语言,它从发布1.0版本开始,**连续6年成为了全世界最受欢迎的语言**,是的,它就是Rust,这不,2021年又成为最受欢迎的语言了。
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而Rust最为人诟病的点,也就一个:学习曲线陡峭,其实严格来说,当语言生态起来后,这个不算问题。
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你可能会想,既然这么受欢迎,那肯定使用很广吧?可惜现实给了我们重重一击:在国外,Rust尚且还行,在各大公司的基础服务和底层设施都屡见身影,在github上开源界也算是呼风唤雨,可是到了国内,说句不好听的,能听说过Rust大名的,已经算百里挑一的优秀了,就业环境更是糟糕。
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### 缓解内卷
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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O,O
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因此我们写了这本书,**一本承载了让Rust不再难学的梦想之书,期望通过一本书,再配合一些教学资源,让国内的用户能迅速上手真实项目,大幅提升Rust的开发效率**。
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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Rust的需求都大于供给,特别是优秀的Rust程序员更是难寻。
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#### 部分主要使用者
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与Go语言相比,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、闭着眼睛躺过各种坑、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。
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- 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
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- 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都与Rust密不可分
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- Dropbox的底层存储服务完全由Rust重写,达到了数万PB的规模
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- 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
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- 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
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- Microsoft使用Rust为Azure平台提供一些组件,其中包括IoT的核心服务
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- Github和npmjs.com,使用Rust提供高达每天13亿次的npm包下载
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- Rust目前已经成为全世界区块链平台的首选开发语言
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- Tidb,国内最有名的开源分布式数据库
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- 国内高频交易服务
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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。
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### 效率
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下面从三个角度来谈谈Rust的效率:学习、运行、开发。
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#### 学习效率
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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:
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- 实践中如何融会贯通的运用
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- 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
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- 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
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- 心智负担较重,特别是初中级阶段时
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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。
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#### 运行效率
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得益于各种零抽象开销、深入到底层的优化潜力、优质的标准库和三方库实现,Rust具备非常优秀的性能,和C语言、C++是[一个级别](https://benchmarksgame-team.pages.debian.net/benchmarksgame/fastest/rust.html)。
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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,
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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~~
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类似的还有很多,总之Rust的发展态势非常喜人,生态发展也异常迅速,颇有燎原之火之势。
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#### 开发效率
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Rust的开发效率可以先抑后扬来形容,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,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,可以说中高级级Rust程序员就是高效程序员的代名词。
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### 个人的好处
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学习Rust对个人也有极大的好处。
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#### Github
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#### 成为更好的程序员
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要学好Rust,你需要深入理解内存、堆栈、引用、变量作用域这些其它高级语言往往不会深入接触的内容,同时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。
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Github上的Rust项目可以在这里查看: https://github.com/topics/rust?l=rust,里面的项目是按照star数降序排列。
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同时,当你掌握了Rust,你自发性的就会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、数据结构实现。
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## 三、适用人群
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慢慢的,你就在成为那个更好的程序员,也是更优秀的自己。
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Rust 因多种原因适用于很多开发者, 这里让我们讨论几个最重要的群体。
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#### 增加不可替代性
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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。
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### 开发者团队
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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、也很有追求的自驱性人才),而你也收获了更稳定的工作环境甚至是更高的收入。
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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。
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### 团队的好处
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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。
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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。
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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。
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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,这个成本绝对是各个语言中最小的之一,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。
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### 学生
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还有一点很重要,现在的Rust程序员往往拥有超出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。
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Rust的语言特点决定了它跟底层系统很亲和,通过Rust你能学到操作系统、网络等计算机原理,现在不少名校都引入了Rust作为计算机系统课程学习的重要组成部分,例如MIT对Rust的使用就非常广泛。
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### 开源
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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。
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同时Rust具有一个友善、活跃的社区,社区中的人非常热衷于为大家解答问题,因此也很适合学生学习一门新的语言。
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- 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。
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- 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
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- 系统开发,目前linux已经将Rust列为即将支持的内核开发语言,是即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
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- 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
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- 操作系统, Rust在开发的操作系统现在有好几个,其中最有名的可能就是谷歌的fushia, Rust在其中扮演非常重要的角色
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- 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
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### 公司
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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!
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数以百计的公司,无论规模大小,都在生产中使用Rust来完成各种任务。这些任务包括命令行工具、web 服务、DevOps 工具、嵌入式设备、音视频分析与转码、加密货币(cryptocurrencies)、生物信息学(bioinformatics)、搜索引擎、物联网(internet of things, IOT)程序、机器学习、云计算等,甚至还包括 Firefox 浏览器的大部分内容。
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### 开源开发者
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Rust连续6年成为全世界最受欢迎的语言,这就是来自于开源社区的厚爱,在github上,Rust各种类型的开源项目都非常火,同时有很多领域还等着大家去填补空白,这些都意味着在开源世界扬名立万的机会。
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### 相比其他语言Rust的优势
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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。因此并不是说Rust就优于这些语言,大家轻喷:)
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为一门成熟的语言锦上添花,远不如为一门新语言雪中送炭,你能获得比在其他语言更多的star和名气。
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#### Go
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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。
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#### C++
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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。
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### 重视速度和稳定性的开发者
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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。
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速度分为两种:运行速度和开发速度。
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#### Java
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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。
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运行速度方面,Rust拥有和C、C++几乎相当的性能,甚至由于Rust的各种零开销抽象以及安全的编程方式,你能轻松写出和那些优化过后的C++代码一样甚至更高的性能: [ripgrep](https://github.com/BurntSushi/ripgrep)就是很典型的例子。
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#### Python
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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,因为python和rust的彼此适用面其实不太冲突。
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同时,在你熟悉Rust后,由于强大的编译器、标准库文档、语言高级特性等,Rust能让你拥有不弱于其它静态语言的开发速度,同时大幅减少后期维护成本。
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### 使用现状
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最后,Rust语言不仅仅适用于这些人群,他们从Rust中最受益的人群。总的来说Rust的目标是消除数十年来程序员不得不做的权衡:安全 **与** 生产力,速度 **与** 工程性。
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- 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
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- 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都与Rust密不可分
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- Dropbox的底层存储服务完全由Rust重写,达到了数万PB的规模
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- 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
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- 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
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- Microsoft使用Rust为Azure平台提供一些组件,其中包括IoT的核心服务
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- Github和npmjs.com,使用Rust提供高达每天13亿次的npm包下载
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- Rust目前已经成为全世界区块链平台的首选开发语言
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- Tidb,国内最有名的开源分布式数据库
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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。
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请跟随本书的脚步去尝试下Rust,看看这个选择是否适合你。
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## 四、Rust语言版本更新
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## Rust语言版本更新
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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):
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- 每6周发布一个迭代版本
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@ -84,4 +126,10 @@ Rust连续6年成为全世界最受欢迎的语言,这就是来自于开源社
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- 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
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- 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
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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.
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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.
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## 总结
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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。
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当然,语言毕竟还是工具,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:)
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