云計算徹底改變了我們處理軟件開發(fā)、部署和交付的方式。 它使組織能夠快速有效地擴展其應用程序和服務，而不必擔心底層基礎架構。 然而，隨著云原生應用程序的復雜性和規(guī)模不斷增加，開發(fā)人員面臨著與安全性、可靠性和性能相關的新挑戰(zhàn)。 Rust 是一種系統(tǒng)編程語言，已成為應對這些挑戰(zhàn)的有前途的解決方案。

在本文中，我們將探討為什么 Rust 成為云原生開發(fā)的中流語言，以及它是否是云原生的未來。

一、Rust 語言?

通常來講，Rust 是一種現(xiàn)代的靜態(tài)類型系統(tǒng)編程語言，由 Mozilla 開發(fā)。其旨在解決 C 和 C++ 的缺點，例如內(nèi)存安全性、并發(fā)性和性能。

Rust 是一種編譯語言，可提供對系統(tǒng)資源的低級控制，使其成為系統(tǒng)編程的理想選擇，同時，它具有類似于 C 和 C++ 的語法，使熟悉這些語言的開發(fā)人員可以輕松學習 Rust。

近年來，Rust 因其能夠產(chǎn)生高性能、低級代碼的能力而廣受歡迎，同時還能提供內(nèi)存安全和線程安全。隨著世界繼續(xù)轉向云原生開發(fā)，對于希望構建快速、可靠和安全的云原生應用程序的開發(fā)人員來說，Rust已成為一個越來越有吸引力的選擇。

二、What 云原生開發(fā)?

云原生開發(fā)通常是指使用容器、微服務和 DevOps 自動化的組合構建和部署應用程序的實踐。這種方法旨在利用云的可擴展性和靈活性，以更快地交付應用程序，提高資源利用率并提高彈性。

云原生開發(fā)的主要特點包括：

1、容器化：即使用容器允許開發(fā)人員將應用程序及其依賴項打包到可以在任何基礎設施上運行的單個單元中。

2、微服務：即微服務是小型、獨立的服務，可以獨立部署和擴展。他們使用輕量級協(xié)議(如 REST 或 gRPC)相互通信。

3、DevOps 自動化：DevOps 自動化是一套幫助組織自動化構建、測試和部署軟件的實踐。它包括 CI/CD 管道、配置管理和監(jiān)控等工具。

三、Why Rust 適合云原生?

Rust之所能夠成為云原生的中流砥柱，無非體現(xiàn)在如下方面，具體：

1、內(nèi)存安全層面

內(nèi)存安全是云原生應用程序的一個關鍵問題，尤其是那些處理敏感數(shù)據(jù)的應用程序。 Rust 的所有權和借用系統(tǒng)確保內(nèi)存得到安全管理，防止出現(xiàn)空指針取消引用、緩沖區(qū)溢出和釋放后使用錯誤等常見問題。 此功能在安全性是重中之重的云原生環(huán)境中尤為重要。

2、并發(fā)層面

并發(fā)性是程序同時執(zhí)行多個任務的能力。云原生應用程序通常是高并發(fā)的，許多進程同時運行。Rust 的并發(fā)模型基于 actor 模型，這使得并行和異步編程變得容易。 Actor 是輕量級的、隔離的組件，它們通過消息傳遞相互通信，確保每個 actor 都可以獨占訪問其狀態(tài)。

3、性能層面

性能是云原生環(huán)境中的一個關鍵考慮因素，應用程序需要具有可擴展性和響應性。 由于對系統(tǒng)資源的低級控制，Rust 的性能與 C 和 C++ 相當。

Rust 還提供零成本抽象，這意味著抽象不會以性能為代價。

4、生產(chǎn)力層面

開發(fā)人員一直在尋找提高生產(chǎn)力并減少開發(fā)、測試和部署軟件所需時間的方法。 Rust 的語法簡潔而富有表現(xiàn)力，使編寫和閱讀代碼變得容易。Rust 還有一個強大的包管理器 Cargo，它可以輕松管理依賴項和構建項目。

此外，Rust 的強類型系統(tǒng)和錯誤處理使得在開發(fā)過程的早期捕獲和修復錯誤變得更加容易。

5、社區(qū)支撐層面

Rust 社區(qū)發(fā)展迅速，許多開發(fā)人員和組織采用 Rust 進行云原生開發(fā)，Rust 社區(qū)非常活躍和支持，有許多可用于學習和開發(fā)的資源。Rust 編程語言是開源的，這意味著任何人都可以為其開發(fā)做出貢獻，這導致了一個充滿活力的開發(fā)者社區(qū)。

三、Rust 在云原生項目中的應用

Rust 在云原生開發(fā)中的受歡迎程度正在上升。許多組織，包括 Microsoft、Amazon、Google 和 Dropbox，都在他們的云原生項目中使用 Rust。 讓我們來看看一些最流行的使用 Rust 的云原生項目。

1、Kubernetes

Kubernetes 是一個開源容器編排平臺，用于部署和管理容器化應用程序。它是最受歡迎的云原生項目之一，擁有龐大而活躍的社區(qū)。

Kubernetes 將 Rust 用于幾個關鍵組件，包括容器運行時接口 (CRI) 實現(xiàn)、kubelet 和容器網(wǎng)絡接口 (CNI) 實現(xiàn)。 Rust 的內(nèi)存安全性和性能使其成為這些關鍵組件的理想選擇。

2、Cloudflare

Cloudflare 是一家網(wǎng)絡性能和安全公司，提供一系列基于云的服務，包括內(nèi)容交付、DNS 和 DDoS 保護。

Cloudflare 將 Rust 用于其一些核心服務，包括其 Workers 平臺，該平臺使開發(fā)人員能夠使用 Rust 構建無服務器應用程序。 Rust 的內(nèi)存安全性和性能使其成為構建高性能、安全應用程序的理想選擇。

3、TiKV

TiKV 是一個分布式事務性鍵值數(shù)據(jù)庫，旨在水平擴展。目前被全球許多大公司使用，包括京東和滴滴出行。

TiKV 是用 Rust 編寫的，旨在提供高可用性、容錯性和可擴展性。 Rust 的內(nèi)存安全性和性能使其成為構建分布式數(shù)據(jù)庫的理想選擇。

四、總結

作為一種強大的語言，Rust 非常適合云原生開發(fā)。其性能、可靠性和安全功能使其成為構建現(xiàn)代云原生應用程序的理想選擇。Rust 的輕量級運行時和低級控制也使在云原生環(huán)境中輕松容器化、部署和管理應用程序。隨著越來越多的組織繼續(xù)采用云原生開發(fā)實踐，Rust 可能會成為構建微服務、容器化應用程序和無服務器功能的越來越受歡迎的選擇。

雖然 Rust 可能不是所有云原生用例的最佳選擇，但它肯定在云原生生態(tài)系統(tǒng)中占有一席之地。希望構建快速、可靠和安全的云原生應用程序的開發(fā)人員應考慮將 Rust 作為其項目的潛在語言。