序言： Rust 語言簡介

參與過 C/C++ 大型專案的同學可能都經歷過因為 Null Pointer 、 Memory Leak 等問題 “ 被 ” 加班了不知道多少個晚上。別沮喪，你不是一個人， Mozilla Firefox 的開發者們同樣經歷過這個問題。瀏覽器可以說是我們日常使用最為頻繁的軟體了，目前主流的瀏覽器主要有 Google Chrome 、 Internet Explorer 、 Mozilla Firefox 。為了提升使用者體驗， Mozilla 就已經啟動了多執行緒渲染的計劃。然而，面對大型的 C/C++ 工程， Mozilla 的開發者們也堅持不住了。此時， Rust 進入了開發者的眼中，與 C/C++ ABI 相容、多程式設計正規化支援、無 GC 及獨特的所有權系統，使得 Mozilla 與 Rust 語言一拍即合，並迅速啟動了 Mozilla 的下一代瀏覽器引擎專案：，到目前為止（ 2018 年 8 月）， servo 已經成為了除 Rust 編譯器自身外，社群中最大的 Rust 專案。 servo 目前已經部分應用在 Firefox 57 之後的版本中。

Rust 語言的設計目標是安全、高效、併發以及實用性。 Rust 從一定程度上解決了 C++ 的以下痛點：

1. 容器 / 陣列越界訪問；

2. 動態記憶體分配的洩露與 double free 問題；

3. 難以對依賴進行管理；

其中前兩點在 C/C++ 專案中是最容易引發 Bug 以及安全問題的原因，依靠人來對這些問題進行檢查往往不是最佳的解決方案。 Rust 透過其獨特的所有權系統，簡化這個所研究的物件，使得一些隱晦的問題在編譯期間便暴露出來。任何事情都是有兩面性的，由於嚴格的編譯期檢查以及工程實現上的取捨， Rust 在一定程度上犧牲了編譯速度以及靈活性，對 “ 靈活性 ” 的捨棄並不代表 Rust 語言的表現力下降，只是我們在編寫 Rust 程式時，可能需要改變一下以往的思路。

在 Rust 圈子中，有一句調侃： “C++ 是除錯的時候想撞牆，而 Rust 是編譯的時候想撞牆 ” 。

接下來我們將透過一個簡單的例子來建立 Rust 中所有權系統的一個基本印象。

Rust 的所有權系統包括三個核心概念：所有權、借用以及生命週期。我們首先來透過一個簡單的例子來建立對所有權以及生命週期的直觀概念。

#[derive(Debug)]
struct Foo;

fn main() {
    let foo = Foo; // Note: Foo not implement Copy trait
    let bar = foo;

    println!("{:?}", bar);
    // println!("{:?}", foo);
}

首先建立了一個 Foo 型別的變數 foo ，然後我們執行 let bar = foo; ，然後我們嘗試輸出這兩個變數的值，如果我們將第 9 行的註釋去掉，程式將無法透過編譯，這是因為在 Rust 中，對於沒有實現 Copy trait 的型別，如果我們將一個繫結賦給另一個繫結，預設使用的是 move 語義，也即對於任意給定的資源，當且僅當有一個變數繫結與之對應。

想要進一步學習 Rust 的小哥哥小姐姐，可以參考

進行 HTTP Web 後端應用開發

在 Rust 生態中進行 HTTP Web 後端應用開發目前主要依賴兩個基礎庫：以及，其中 http 提供 HTTP 標準相關的基礎型別，如 Request<T> 、 Response<T> 以及 StatusCode 和常用的 Header 等； hyper 的定位是一個高效、準確的 HTTP 底層庫，它封裝了 HTTP 的報文解析、報文編碼處理、連線控制等內容，對於使用者而言只需要實現一個類似於 Fn(Request) -> Response 的對映，就可以完 HTTP Web 服務端的開發。

基於 http 以及 hyper ，社群中還有很多用於 Web 應用開發的框架，常用的有：

•

值得一提的是上週剛釋出的 tower-web ，因為這是官方 net 團隊 2018 年工作計劃的一部分，這個庫在未來會為 Rust 生態提供一個靈活、高效、易於使用的 Web 開發框架。那麼事不宜遲，我們透過實戰演練來一睹為快。

在本月月底， tower-web 將會整合到專案中，成為 wrap 框架的一部分，開發的重心將會轉移到 wrap 上。

登入公有云，並建立彈性雲伺服器作為我們的後端應用伺服器

實戰中使用的系統版本為 Ubuntu 16.04 ，如果選擇不同的系統需要根據情況調整命令。

apt update && apt install build-essential

# 安裝 Rust 工具鏈
curl -sSf | sh

這一步結束後，我們就可以開始編寫我們的應用服務了。

應用

這次分享我們來構建一個 RESTful 中文分詞 API ，首先我們來建立一個 Rust 工程 cargo new --bin chinese_segmentation

接下來在 Cargo.toml 中新增相關依賴

[dependencies]
tower-web = "0.2"

# Jieba Chinese Work Segmentation
jieba-rs = "0.2"

# logging utils
log = "0.4.0"
env_logger = "0.5.12"

# Serializing responses, deserializing requests
serde = "1.0.70"

然後是我們的 main.rs ，與其他語言一樣，在檔案開始的部分引入外部依賴以及相關宣告：

extern crate jieba_rs;
#[macro_use]
extern crate tower_web;

#[macro_use]
extern crate log;
extern crate env_logger;

use std::iter::FromIterator;
use std::collections::HashSet;

use jieba_rs::Jieba;
use tower_web::ServiceBuilder;

接下來我們定義我們的服務資源 ChineseTokenizer ：

#[derive(Debug)]
struct ChineseTokenizer {
    inner: Jieba,
}

impl ChineseTokenizer {
    pub fn new() -> ChineseTokenizer {
        ChineseTokenizer { inner: Jieba::new() }
    }

    // 對傳入的字串進行分詞，並返回一個字串向量
    pub fn cut(&self, text: &String) -> Vec<String> {
        let words = self.inner.cut(&text, true)
            .into_iter()
            .map(|word| word.to_owned())
            .collect::<HashSet<String>>();

        let mut words = Vec::from_iter(words.into_iter());

        // 由於使用 HashSet 進行去重會引入不確定性，
        // 因此對結果進行重排，使輸出的結果有序。
        words.sort();

        words
    }
}

定義了我們的服務資源後，我們來定義輸入 Web API 的輸入輸出型別：

#[derive(Debug, Extract)]
struct TokenizeRequest {
text: String
}

#[derive(Debug, Response)]
#[web(status = "200")] // 當 handler 返回 Ok(xx) 時，返回 200 狀態碼
struct TokenizeResponse {
words: Vec<String>,
}

到目前為止，我們已經有了我們的服務資源，輸入輸出型別，接下來就到我們的重頭戲了， Web 部分的實現，別擔心，因為真的很簡單。

impl_web! {
    impl ChineseTokenizer {
        #[post("/tokenize")]
        #[content_type("application/json")]
        fn tokenize(&self, body: TokenizeRequest) -> Reqult<TokenizeResponse, ()> {
            Ok(TokenizeResponse {
                words: self.cut(&body.text),
            })
        }
    }
}

最後是我們的 main 函式：

fn main() {
    // 初始化 Logger
    env_logger::init();
    let addr = "0.0.0.0:8081".parse().expect("invalid address");
    info!("listening on http://{}", addr);

    ServiceBuilder::new()
        .resource(ChineseTokenizer::new()) // 註冊我們的服務資源
        .run(&addr)                        // 讓我們的服務跑起來
        .unwrap();
}

現在，我們透過命令 RUST_LOG=chinese_segmentation=info cargo run --release 來檢驗一下我們的成果了。服務在本地跑起來之後，我們可以透過命令 curl -H "Content-Type: application/json" -X POST -d '{"text":" 中介軟體小哥 "}' <url> 來測試一下我們的介面。

本地測試透過之後，就需要著手開始部署了，我們檢查一下彈性雲伺服器的安全組的入方向是否放開 8081 埠。