不要按照 Java 的方式编写 Rust

【CSDN 编者按】停止按照 Java 的方式编写 Rust，这是我发现编写 Rust 代码的乐趣。

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作者 | James Gayfer 译者 | 弯月

责编 | 夏萌

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

多年来，我一直对 Rust 很感兴趣。类型安全、内存安全并且强调正确性。谁能不爱？

我在开发 Apollo（一款 Python 应用）时遇到过很多错误，假如我使用的是 Rust，那么大多数错误都可以被 Rust 编译器捕获（虽然达不到百分百，但比例应该会很高）。一般来说，编译器可以捕获许多问题，而在使用动态语言（如 Python 或 Ruby）时，这些问题有可能进入生产环境，尽管并非所有编译器都能做到这一点。类型安全非常棒，但 Rust 十分注重正确性，这才是最吸引我的地方。

我在工作中编写了大量 Java 代码。虽然 Java 不是我最喜欢的语言，但它的编译时检查很强大。在进行重大重构时，Java 没有使用 Python 或Ruby 那么可怕。有了这样的编译器，遇到不正确或遗漏的导入语句，程序在运行时就会停止。虽然我们通常会通过测试来发现这些问题，但是将这些检查融入到语言中还是很有必要的。

然而 Java 编译器并不完美。它无法防止许多种错误，其中最令人头疼的就是空引用。在Java 中几乎所有东西都可以为 null，相关的错误直到运行时你才能发现。与之相反，Rust 拥有适当的结构来引导你处理未知值。当然，你可以选择忽略此类提示，但编译器会强制你做出深思熟虑的决定。

那么，Rust 是否比 Java 更好呢？Rust确实有许多让我很喜欢的地方。Rust 的承诺对我来说非常有吸引力。但我的 Rust 之旅并不全是阳光和彩虹。尽管 Rust 与 Java 有相似之处，但二者并不一样。直到停止按照 Java 的方式编写 Rust，我才发现了编写 Rust 代码的乐趣。

一切必须是接口

对于 Java 开发人员（我就是这样的开发人员）来说，一切都是接口，虽然这个说法不完全准确，但也有一定的道理。Java 中的接口使用起来很有趣。应用程序由小的工作单元组成，每个工作单元都不了解另一个工作单元的内部工作原理。建立这样的依赖关系树需要在前提付出不少努力，但一旦完成，就能拥有一支独立服务的大军供你使用。

然而，Rust 中没有接口，有的是特征（trait）。这些特征在很多方面与 Java 中的接口很相似。然而，我们不应该将 Rust 中的一切都写成特征。记住，Rust 的内存安全是一个很强大的功能。而代价是无法轻松“注入”实现特征的代码。

上面的代码无法编译，因为编译时无法确定 Named 的大小。为了解决这个问题，我们可以将这个特征放入Box ，这样我们就可以指向堆上动态分配的内存（称为 trait 对象）。Box 本身的大小已知，因此程序就可以编译了。

Box不太方便使用，因此我不太喜欢这种模式。我会尽可能避开它们。我们可以使用泛型来指定 特征类型。

这两种方式有何不同？初看之下结果是一样的。实际上二者的差异在于动态调度与静态调度。对于特征对象，具体的类型是在运行时解析的，而泛型的具体类型是在编译时解析的。

实际上，这意味着只要我们可以在编译时推断所有类型，就可以不使用泛型。如果直到运行时才能推断类型，则必须使用 Box。

所有权

所有权的问题依然存在。如果上述 Named 特征是应用程序中其他服务的必需依赖项，该怎么办？我们是否需要创建一个主Named ，然后将 &Named 传递给每个依赖项，这样就会引入生命周期？

还是说我们应该使用 Arc，这样依赖服务就可以写为 Arc>，从而允许并发访问所拥有的资源？

两种方法我都尝试过了，虽然可行，但都不太理想，尤其是当应用程序中的每项服务都受到影响时。

纯函数

将 Rust 当成纯粹的面向对象语言并不合适。虽然我仍然像上面的例子一样编写“服务对象”，但只在必要时使用它们，实际上我更推荐纯函数。

我们来考虑一个处理结账事件的函数，该函数会更新系统中的客户 ID。

虽然我们可以将这段处理编写为一个服务，其中的 UserRepo 是一个注入值，但上面我们已经探讨过了，这样做会带来一定的复杂性。此外，我们仍然可以轻松注入 UserRepo 的不同实现，例如提供不会访问生产数据库的实现，因此也没有理由将其编写为服务。缺点在于，我们的函数签名可能会有点“繁忙”，不过这种程度的“痛苦”根本不算什么。

拥抱真正的 Rust

以前我深陷“Rust 语言很难”的误区不能自拔。一个重要原因是我坚持按照其他语言的方式编写 Rust 代码。虽然汲取以往的经验很重要，但拥抱 Rust 本身的惯用写法对于掌握这门语言也很重要。只有转变心态才能真正掌握 Rust。按照不适合的方式编写 Rust 会让我们陷入苦苦的挣扎，我们应该拥抱它本来的样子。