Rust 語言案例研究：社群使得 Rust 成為 npm 的簡單選擇
使用 Rust 來解決 CPU 效能產生的 npm 軟體包註冊瓶頸
Rust 語言在 npm
事實與資料：
共有超過 836,000 個 JavaScript 包可用
每個月使用 npm 下載的軟體包超過三百億
下載來自於超過一千萬個使用者
複製程式碼npm 公司（npm, Inc.）是 npmjs.com 網站和 npm 註冊服務背後的公司。它是全世界最大的軟體註冊中心，每天有高達 13 億的包下載量。除了維護開源軟體包註冊，npm 公司也提供企業級的軟體包註冊產品，並維護著一個用於與註冊資訊互動的命令列工具。
npm 所面臨的挑戰是對效率和擴充套件性的要求。如果服務部署後可以被遺忘（譯註：指服務不需要花精力維護），我們就節約了寶貴的時間，可以處理別的問題。npm 員工們也很希望，他們所使用的技術有一個有幫助的社群。Rust 符合這些要求，而且在 npm 目前的技術棧中也有部分使用。
問題：擴充套件一個受限於 CPU 效能的服務
npm 工程團隊時刻關注著隨著 npm 包指數增長可能導致的效能問題。大多數情況下 npm 的操作效能受限於網路，JavaScript 足以支撐實現效能目標。然而，決定使用者是否被允許釋出軟體包的認證服務，是一個受限於 CPU 效能的任務，預計會成為效能瓶頸。
Node.js 中使用傳統 JavaScript 實現的這個服務無論如何都需要重寫，所以 npm 團隊藉此契機，考慮在服務降級前重新實現，既使得程式碼更現代化，又能提高服務效能。
考慮過的解決方案
當考慮替代技術時，npm 團隊很快否決了 C，C++和 Java 實現，而密切關注 Go 語言和 Rust 語言。
在 npm 工程團隊的考慮中，C 或 C++ 解決方案不再是一個合理的選擇。“我不相信自己能寫一個 C++ HTTP 應用程式，然後把它釋出到網路上，”npm 的工程師 Chris Dickinson 解釋說。這些語言需要記憶體管理方面的專業知識，以避免可能導致災難性問題的錯誤。即使是為了提高效能，npm 公司也無法容忍安全問題、系統崩潰和記憶體洩漏的發生。
Java 也未被考慮，因為要部署任何程式到生產伺服器上，都得帶上 JVM（Java 虛擬機器）和相關類庫。這是一系列複雜操作，會產生資源消耗，與 C 或 C++的不安全性一樣難以接受。
考慮到這些要求，所選的程式語言應該：
- 記憶體安全
- 可以編譯為獨立、易部署的二進位制檔案
- 效能始終優於 JavaScript
因此最後考慮使用的是 Go 語言和 Rust 語言。
評估
為了評估候選方案，npm 團隊分別使用 Node.js、Go 語言和 Rust 語言重寫了授權服務。
使用 Node.js 重寫的服務被當做基準線，以評估使用 Go 語言和 Rust 語言帶來的變化。如你所料，npm 有很多 JavaScript 專家。使用 Node.js 重寫授權服務大約用了一個小時，效能表現與過去實現的差不多。
使用 Go 語言重寫授權服務用了 2 天。在這個過程中，npm 團隊對於缺少依賴管理的解決方案感到失望。npm 公司致力於讓 JavaScript 依賴管理可預測，並且用起來毫不費力，他們期待其他語言生態也有同樣的世界級依賴管理工具。Go 語言的依賴安裝全球化程式、跨專案版本共享的前景（在他們進行評估時 Go 語言的標準）都不具有吸引力。
當開始用 Rust 語言實現時，他們在依賴管理方面發現了鮮明的對比。“Rust 語言有著絕對令人驚歎的依賴管理，”一位工程師熱情地說，他指出 Rust 的依賴管理策略從 npm 獲得了靈感。Rust 語言安裝時附帶的 Cargo 命令列工具與 npm 命令列工具類似：Cargo 分開協調每一個專案中的各依賴版本，從而讓搭建每個專案時所在環境不會影響最終的執行結果。Rust 語言的開發體驗很友好，符合 npm 團隊受到 JavaScript 影響的預期。
Rust 語言有著絕對令人驚歎的依賴管理。
使用 Rust 語言重寫授權服務的時間其實比 JavaScript 版本和 Go 語言版本的都長：大約用了一週來熟悉語言並進行實現。Rust 感覺像是一種更難以搞定的程式語言。語言的設計預先載入了不同於其他常見程式語言的記憶體使用決策，以確保記憶體安全性。“你可以寫出一個正確的程式，但是你必須考慮到這個程式的方方面面，”Dickinson 說。然而，當工程師們遇到問題時，Rust 社群友善地回答了問題，很有幫助。這一點讓 npm 團隊能夠用 Rust 語言重寫服務並將其部署到生成環境。
結果
我對 Rust 最大的恭維就是它很“無聊”。
npm 的第一個 Rust 程式在一年半的生產使用中沒有引起任何警報。“我對 Rust 最大的恭維就是它很‘無聊’，”Dickinson 說，“而這是一個很棒的恭維。”部署新的 Rust 服務的過程很簡單，很快他們就忘記了這個 Rust 服務，因為它極少引起執行問題。在 npm 公司，將 JavaScript 服務部署到生產環境的一般經驗是，要對服務的錯誤和過多的資源佔用進行大量監控，從而需要除錯和重啟。
社群很重要
npm 稱 Rust 社群是決策過程中的一個積極因素。他們認為 Rust 社群很有價值的一些方面是他們的包容、友好以及做出困難的技術決策的可靠流程。這些方面使 Rust 語言的學習和解決方案的開發更容易，並保證了語言將以健康、可持續的方式繼續提高。
缺點：維護多個技術棧
每個技術決策都需要權衡利弊，將 Rust 語言加入 npm 的生產服務也不例外。將 Rust 引入 npm 的最大缺點是，現有的 JavaScript 技術棧和新的 Rust 技術棧都有自己的解決方案，用來進行狀態監視、日誌記錄與發出警報；而維護這些解決方案有一定的負擔。作為一門年輕的語言，Rust 還沒有用以完成工業級產品標準的庫和最佳實踐，但是希望在不久的將來能實現。
結論
Rust 語言是一種可擴充套件且易於部署的解決方案。它可以佔用較少的資源而不影響記憶體安全性。通過 Cargo 的依賴管理為系統程式設計領域帶來了現代化工具。雖然仍有最佳實踐和工具有待提高，但社群的建立保證了長期成功。出於這些原因，npm 選擇了 Rust 來處理 CPU 限制的效能瓶頸。
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