時(shí)下最流行、最具發(fā)展前途的的兩門語(yǔ)言是Golang和Rust。Golang語(yǔ)言簡(jiǎn)潔、高效、并發(fā)、并且有個(gè)強(qiáng)大的囊括了常見(jiàn)功能標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。與之相對(duì)比，Rust語(yǔ)言則主要是安全、高性能。雖然Rust沒(méi)有g(shù)olang那種"內(nèi)置電池(Batteries included)"的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，但是Rust的第三方庫(kù)(crate，板條箱)極大補(bǔ)充了Rust精煉基本庫(kù)的功能。本文我們就介紹一下Golang和Rust常用的庫(kù)功能。

參數(shù)處理

Golang標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中提供了功能。flag庫(kù)是非?；A(chǔ)的功能，在實(shí)踐上也非常有用，在做命令行交互程序時(shí)候必不可少。

 
 
 

  
  
  
package main 
  
  
  
import "flag" 
  
  
  
var ( 
  
  
  
program = flag.String("p", "", "h program to compile/run") 
  
  
  
outFname = flag.String("o", "", "if specified, write the webassembly binary created by -p here") 
  
  
  
watFname = flag.String("o-wat", "", "if specified, write the uncompiled webassembly created by -p here") 
  
  
  
port = flag.String("port", "", "HTTP port to listen on") 
  
  
  
writeTao = flag.Bool("koan", false, "if true, print the h koan and then exit") 
  
  
  
writeVersion = flag.Bool("v", false, "if true, print the version of h and then exit") 
  
  
  
) 
 
 
 

上述代碼會(huì)生成一些程序包全局變量，其中將包含命令行參數(shù)的值。

在Rust中，常用的命令行解析包是structopt。但是，其工作方式與Golang flag程序包有所不同。structopt會(huì)選項(xiàng)加載到結(jié)構(gòu)中，而非全局可變變量。主要因?yàn)镽ust語(yǔ)言編程實(shí)踐中，基本上都會(huì)避免全局可變的變量。在大多數(shù)情況下，帶有包的全局變量flag是可以的，但前提是必須在程序真正開(kāi)始執(zhí)行其需要做的工作之前將它們寫入到程序中。

一個(gè)簡(jiǎn)單示例源自于pahi庫(kù)源碼：

 
 
 

  
  
  
#[derive(Debug, StructOpt)] 
  
  
  
#[structopt( 
  
  
  
name = "pa'i", 
  
  
  
about = "A WebAssembly runtime in Rust meeting the Olin ABI." 
  
  
  
)] 
  
  
  
struct Opt { 
  
  
  
#[structopt(short, long, default_value = "cranelift")] 
  
  
  
backend: String, 
  
  
  
#[structopt(short, long)] 
  
  
  
function_log: bool, 
  
  
  
#[structopt(short, long)] 
  
  
  
no_cache: bool, 
  
  
  
#[structopt()] 
  
  
  
fname: String, 
  
  
  
#[structopt(short, long, default_value = "_start")] 
  
  
  
entrypoint: String, 
  
  
  
#[structopt()] 
  
  
  
args: Vec, 
  
  
  
} 
 
 
 

Rust編譯器會(huì)生成所需的參數(shù)解析代碼，然后可以使用：

 
 
 

  
  
  
fn main() { 
  
  
  
let opt = Opt::from_args(); 
  
  
  
debug!("args: {:?}", opt.args); 
  
  
  
if opt.backend != "cranelift" { 
  
  
  
        return Err(format!( 
  
  
  
            "wanted backend to be cranelift, got: {}", 
  
  
  
            opt.backend 
  
  
  
        )); 
  
  
  
} 
 
 
 

錯(cuò)誤處理

Golang的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)具有error接口，可以創(chuàng)建一個(gè)描述類型的函數(shù)，函數(shù)描述為什么功能無(wú)法按預(yù)期執(zhí)行，Golang程序必須先做好錯(cuò)誤處理。比如：

 
 
 

  
  
  
func Write(w io.Writer, buf []byte) error { 
  
  
  
_, err := w.Write(buf) 
  
  
  
if err != nil { 
  
  
  
log.Println("unable to write:", err) 
  
  
  
return err 
  
  
  
} 
  
  
  
return nil 
 
 
 

Rust也具有Error 特性，它使還可以創(chuàng)建一個(gè)描述函數(shù)為何無(wú)法實(shí)現(xiàn)其預(yù)期功能的類型。這兒我們介紹更加易用的thiserror板條箱構(gòu)建自定義錯(cuò)誤類型：

 
 
 

  
  
  
[dependencies] 
  
  
  
thiserror = "1" 
 
 
 

然后，在程序中使用：

 
 
 

  
  
  
use std::fmt; 
  
  
  
use thiserror::Error; 
  
  
  
#[derive(Debug, Error)] 
  
  
  
struct Divide0?; 
  
  
  
impl fmt::Display for Divide0? { 
  
  
  
fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result { 
  
  
  
write!(f, "不能被零整除！") 
  
  
  
} 
  
  
  
} 
 
 
 

日志記錄

Go標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中也自帶了log庫(kù)。該庫(kù)是一個(gè)非常有爭(zhēng)議的記錄器，它的日志記錄缺乏日志記錄級(jí)別和上下文感知值之類的功能。

 
 
 

  
  
  
package main 
  
  
  
import ( 
  
  
  
"log" 
  
  
  
) 
  
  
  
func init() { 
  
  
  
log.SetPrefix("TRACE: ") 
  
  
  
log.SetFlags(log.Ldate | log.Lmicroseconds | log.Llongfile) 
  
  
  
} 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
func main() { 
  
  
  
log.Println("message") 
  
  
  
log.Fatalln("fatal message") 
  
  
  
log.Panicln("panic message") 
  
  
  
} 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
------------------------------- 
  
  
  
TRACE: 2020/09/09 14:24:32.868375 TestLog.go:15: message 
  
  
  
TRACE: 2020/09/09 14:24:32.962329 TestLog.go:18: fatal message 
  
  
  
Process finished with exit code 1 
 
 
 

在Rust中，有一個(gè)板條箱，這是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的包，它使用error!，warn!，info!，debug!和trace!宏分別關(guān)聯(lián)到最高和最低日志打印水平。同樣要使用log板條箱，先要增加的項(xiàng)目中，即添加到Cargo.toml的依賴部分。

 
 
 

  
  
  
[dependencies] 
  
  
  
log = "0.4" 
 
 
 

然后，就可以使用了：

 
 
 

  
  
  
use log::{error, warn, info, debug, trace}; 
  
  
  
fn main() { 
  
  
  
trace!("starting main"); 
  
  
  
debug!("debug message"); 
  
  
  
info!("this is some information"); 
  
  
  
warn!("oh no something bad is about to happen"); 
  
  
  
error!("oh no it's an error"); 
  
  
  
} 
 
 
 

注意，默認(rèn)該庫(kù)日志記錄是不會(huì)記錄到本地文件中的。要記錄日志還需要其他庫(kù)。

pretty_env_logger是和log買一送一，最常搭配使用的板條箱。同樣，先添加項(xiàng)目依賴：

 
 
 

  
  
  
[dependencies] 
  
  
  
log = "0.4" 
  
  
  
pretty_env_logger = "0.4" 
 
 
 

然后，在代碼中使用：

 
 
 

  
  
  
use log::{error, warn, info, debug, trace}; 
  
  
  
fn main() { 
  
  
  
pretty_env_logger::init(); 
  
  
  
trace!("這是一個(gè)示例程序。"); 
  
  
  
debug!("調(diào)試信息xxx。"); 
  
  
  
info!("程序正在運(yùn)行中。"); 
  
  
  
warn!("[WARN]程序有些參數(shù)配置有問(wèn)題。"); 
  
  
  
error!("[ERROR]程序發(fā)生嚴(yán)重錯(cuò)誤!"); 
 
 
 

然后在啟動(dòng)時(shí)候增加，日志級(jí)別參數(shù)RUST_LOG=trace 運(yùn)行：

 
 
 

  
  
  
env RUST_LOG=trace cargo run 
  
  
  
  
  
  
  
Compiling errex v0.1.0 (/home/lz/test/rust/commoncrate/errex) 
  
  
  
    Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 1.32s 
  
  
  
     Running `target/debug/errex` 
  
  
  
 TRACE errex > 這是一個(gè)示例程序。 
  
  
  
 DEBUG errex > 調(diào)試信息xxx。 
  
  
  
 INFO  errex > 程序正在運(yùn)行中。 
  
  
  
 WARN  errex > [WARN]程序有些參數(shù)配置有問(wèn)題。 
  
  
  
 ERROR errex > [ERROR]程序發(fā)生嚴(yán)重錯(cuò)誤! 
 
 
 

序列化/反序列化

Golang在標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)內(nèi)置了 包用來(lái)實(shí)現(xiàn)JSON編碼/解碼功能。我們可以定義可以輕松讀取和寫入JSON的類型。下面一個(gè)例子：

 
 
 

  
  
  
{ 
  
  
  
"id": 3137, 
  
  
  
"author": { 
  
  
  
"id": 420, 
  
  
  
"name": "Chongchong" 
  
  
  
}, 
  
  
  
"body": "Hello，This is Chongchong web!", 
  
  
  
"in_reply_to": 3135 
  
  
  
} 
 
 
 

在Golang中，可以生成如下的結(jié)構(gòu)體：

 
 
 

  
  
  
type Author struct { 
  
  
  
ID int `json:"id"` 
  
  
  
Name string `json:"name"` 
  
  
  
} 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
type Comment struct { 
  
  
  
ID int `json:"id"` 
  
  
  
Author Author `json:"author"` 
  
  
  
Body string `json:"body"` 
  
  
  
InReplyTo int `json:"in_reply_to"` 
  
  
  
} 
 
 
 

Rust沒(méi)有開(kāi)箱即用的功能，需要使用第三方板條箱，最常用的一個(gè)庫(kù)是serde，可以跨JSON和能想到的所有其他序列化方法使用。

 
 
 

  
  
  
[dependencies] 
  
  
  
serde = { version = "1", features = ["derive"] } 
  
  
  
serde_json = "1" 
 
 
 

注意，上面serde的依賴配置，和其他包有差異。

Golang的JSON包通過(guò)使用struct標(biāo)簽作為元數(shù)據(jù)來(lái)工作，但是Rust沒(méi)有，需要改用Rust的衍生功能。

因此，要將serde用于的注釋類型：

 
 
 

  
  
  
use serde::{Deserialize, Serialize}; 
  
  
  
#[derive(Clone, Debug, Deserialize, Serialize)] 
  
  
  
pub struct Author { 
  
  
  
pub id: i32, 
  
  
  
pub name: String, 
  
  
  
} 
  
  
  
#[derive(Clone, Debug, Deserialize, Serialize)] 
  
  
  
pub struct Comment { 
  
  
  
pub id: i32, 
  
  
  
pub author: Author, 
  
  
  
pub body: String, 
  
  
  
pub in_reply_to: i32, 
  
  
  
} 
 
 
 

然后，使用以下代碼解析Json：

 
 
 

  
  
  
fn main() { 
  
  
  
let data = r#" 
  
  
  
{ 
  
  
  
"id": 3137, 
  
  
  
"author": { 
  
  
  
"id": 420, 
  
  
  
"name": "Chongchong" 
  
  
  
}, 
  
  
  
"body": "Hello，This is Chongchong web!", 
  
  
  
"in_reply_to": 3135 
  
  
  
} 
  
  
  
"#; 
  
  
  
let c: Comment = serde_json::from_str(data).expect("json to parse"); 
  
  
  
println!("comment: {:#?}", c); 
  
  
  
} 
 
 
 

cargo run

 
 
 

  
  
  
... 
  
  
  
Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 0.04s 
  
  
  
     Running `target/debug/serdeex` 
  
  
  
comment: Comment { 
  
  
  
    id: 3137, 
  
  
  
    author: Author { 
  
  
  
        id: 420, 
  
  
  
        name: "Chongchong", 
  
  
  
    }, 
  
  
  
    body: "Hello，This is Chongchong web!", 
  
  
  
    in_reply_to: 3135, 
  
  
  
} 
 
 
 

Web開(kāi)發(fā)

在Web開(kāi)發(fā)中HTTP包必不可少的。Golang中可使用net/http充當(dāng)生產(chǎn)級(jí)HTTP客戶端和服務(wù)器。

 
 
 

  
  
  
import ( 
  
  
  
"net/http" 
  
  
  
"fmt" 
  
  
  
"log" 
  
  
  
) 
  
  
  
 
  
  
  
func sayhelloGolang(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { 
  
  
  
r.ParseForm() 
  
  
  
fmt.Println("path", r.URL.Path) 
  
  
  
w.Write([]byte("Hello Chongchong!")) 
  
  
  
} 
  
  
  
 
  
  
  
func main() { 
  
  
  
http.HandleFunc("/",hello) 
  
  
  
err := http.ListenAndServe(":8080", nil) 
  
  
  
if err != nil { 
  
  
  
log.Fatal("ListenAndServe: ", err) 
  
  
  
} 
  
  
  
} 
 
 
 

它可以讓我們非常輕松地進(jìn)行Web開(kāi)發(fā)。Rust標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)沒(méi)有開(kāi)箱即用的HTTP功能，但是Web的框架也非常豐富。

客戶端

對(duì)于HTTP客戶端，可以使用。它還可以與serde無(wú)縫集成，以允許從HTTP解析JSON：

 
 
 

  
  
  
[dependencies] 
  
  
  
reqwest = { version = "0.10", features = ["json"] } 
  
  
  
tokio = { version = "0.2", features = ["full"] } 
 
 
 

tokio默認(rèn)情況下Rust不附帶異步運(yùn)行時(shí)，tokio大約等同于Golang運(yùn)行時(shí)幫助處理的大多數(shù)重要事項(xiàng)。簡(jiǎn)單實(shí)例如下：

運(yùn)行此命令：

 
 
 

  
  
  
cargo run  
  
  
  
... 
  
  
  
Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 3.31s 
  
  
  
     Running `target/debug/webcer` 
  
  
  
Status: 200 OK 
  
  
  
Body: 
  
  
  
 
  
  
  
 
  
  
  
   
  
  
  
     
  
  
  
 
  
  
  
 
  
  
  
 
 
 
 

結(jié)合其他功能，reqwest可以做作為一個(gè)功能強(qiáng)大的HTTP客戶端。

服務(wù)器端

至于HTTP服務(wù)器，可以使用warp板條箱。warp是一個(gè)建立在Rust的類型系統(tǒng)之上的HTTP服務(wù)器框架。

 
 
 

  
  
  
[dependencies] 
  
  
  
tokio = { version = "0.2", features = ["macros"] } 
  
  
  
warp = "0.2" 
 
 
 

讓我們寫個(gè)簡(jiǎn)單的"Hello,Chongchong"示例：

 
 
 

  
  
  
use warp::Filter; 
  
  
  
#[tokio::main] 
  
  
  
async fn main() { 
  
  
  
// GET /hello/Chongchong=> 200 OK with body "Hello, Chongchong!" 
  
  
  
let hello = warp::path!("hello" / String) 
  
  
  
.map(|name| format!("Hello, {}!", name)); 
  
  
  
warp::serve(hello) 
  
  
  
.run(([127, 0, 0, 1], 3030)) 
  
  
  
.await; 
  
  
  
} 
 
 
 

然后通過(guò)127.0.0.1:3030/hello/Chongchong,就可以提示Hello, Chongchong!。

對(duì) warp應(yīng)用可以使用其or模式構(gòu)建多條Web路由：

 
 
 

  
  
  
let hello = warp::path!("hello" / String) 
  
  
  
.map(|name| format!("Hello, {}!", name)); 
  
  
  
let health = warp::path!(".within" / "health") 
  
  
  
.map(|| "OK"); 
  
  
  
let routes = hello.or(health); 
 
 
 

還可通過(guò)過(guò)濾器將其他數(shù)據(jù)類型注入到處理程序中：

 
 
 

  
  
  
let fact = { 
  
  
  
let facts = pfacts::make(); 
  
  
  
warp::any().map(move || facts.clone()) 
  
  
  
}; 
  
  
  
let fact_handler = warp::get() 
  
  
  
.and(warp::path("fact")) 
  
  
  
.and(fact.clone()) 
  
  
  
.and_then(give_fact); 
 
 
 

warp是功能強(qiáng)大的HTTP服務(wù)器，可以跨生產(chǎn)級(jí)Web應(yīng)用程序所需的所有內(nèi)容工作。

模版

Web開(kāi)發(fā)中要常用模版來(lái)特定化頁(yè)面的輸出。Golang的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)還包括HTML和純文本模板包html/template和text/template。在Rust中有很多用于HTML模板化的解決方案，比如ructe板條箱。ructe使用Cargo的build.rs功能在編譯時(shí)為其模板生成Rust代碼。這樣就可以將HTML模板編譯成結(jié)果應(yīng)用程序二進(jìn)制文件，從而以驚人的速度呈現(xiàn)它們。

添加Cargo.toml：

 
 
 

  
  
  
[build-dependencies] 
  
  
  
ructe = { version = "0.12", features = ["warp02"] } 
  
  
  
還依賴mime板條箱： 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
[dependencies] 
  
  
  
mime = "0.3.0" 
 
 
 

完成此操作后，templates在當(dāng)前工作目錄中創(chuàng)建一個(gè)新文件夾。創(chuàng)建一個(gè)名為的文件hello.rs.html，并將以下內(nèi)容放入其中：

 
 
 

  
  
  
@(title: String, message: String) 
  
  
  
 
  
  
  
 
  
  
  
 
  
  
  
 
  
  
  
 
  
  
  
@title
 
  
  
  
@message
 
  
  
  
 
  
  
  
 
 
 
 

然后使用模板templates.rs：

 
 
 

  
  
  
use warp::{http::Response, Filter, Rejection, Reply}; 
  
  
  
async fn hello_html(message: String) -> Result { 
  
  
  
Response::builder() 
  
  
  
.html(|o| templates::index_html(o, "Hello".to_string(), message).unwrap().clone())) 
  
  
  
} 
 
 
 

在src/main.rs底部，通過(guò)以下語(yǔ)句引入模版定義：

 
 
 

  
  
  
include!(concat!(env!("OUT_DIR"), "/templates.rs")); 
 
 
 

在main()函數(shù)中調(diào)用：

 
 
 

  
  
  
let hello_html_rt = warp::path!("hello" / "html" / String) 
  
  
  
.and_then(hello_html); 
  
  
  
let routes = hello_html_rt.or(health).or(hello); 
 
 
 

總結(jié)

本文我們介紹了Golang和Rust中常用的功能包括命令行參數(shù)解析、錯(cuò)誤處理、日志、Json處理和Web庫(kù)，我們可以發(fā)現(xiàn)基本上這些功能都在Golang標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中都提供了，而Rust則要引入額外的板條箱，但是借助強(qiáng)大的Cargo包管理工具，其使用也非常便捷。

當(dāng)前題目：Golang和Rust語(yǔ)言常見(jiàn)功能/庫(kù)
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