針對(duì)JavaScript開發(fā)人員的Rust簡(jiǎn)介是怎樣的

這期內(nèi)容當(dāng)中小編將會(huì)給大家?guī)碛嘘P(guān)針對(duì)JavaScript開發(fā)人員的Rust簡(jiǎn)介是怎樣的，文章內(nèi)容豐富且以專業(yè)的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

Rust是2010年起源于Mozilla Research的一種編程語言。如今，所有大公司都在使用它。

亞馬遜和微軟都認(rèn)可它是其系統(tǒng)中C / C  ++的最佳替代品，但是Rust并不止于此。像Figma和Discord這樣的公司現(xiàn)在也通過在客戶端應(yīng)用中使用Rust來引領(lǐng)潮流。

我將從比較Rust和JavaScript開始，然后引導(dǎo)你完成Rust在瀏覽器中運(yùn)行的步驟。最后，我將介紹一個(gè)使用Rust和JavaScript的COVID  simulator web應(yīng)用程序的快速性能評(píng)估。

簡(jiǎn)而言之

Rust在概念上與JavaScript非常不同。但也有相似之處需要指出，讓我們來看看問題的兩面。

相似之處

這兩種語言都有一個(gè)現(xiàn)代化的包管理系統(tǒng)。JavaScript有npm，Rust有Cargo。Rust有 Cargo.toml 來代替  package.json 進(jìn)行依賴管理。要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目，使用 cargo init，要運(yùn)行它，使用 cargo run。不太陌生吧?

Rust中有許多很酷的功能，你已經(jīng)從JavaScript中知道了，只是語法略有不同。利用這個(gè)常見的JavaScript模式，對(duì)數(shù)組中的每個(gè)元素都應(yīng)用一個(gè)閉包：

let staff = [    {name: "George", money: 0},    {name: "Lea", money: 500000}, ]; let salary = 1000; staff.forEach( (employee) => { employee.money += salary; } );

在Rust中，我們可以這樣寫：

let salary = 1000; staff.iter_mut().for_each(      |employee| { employee.money += salary; } );

誠然，習(xí)慣這種語法需要時(shí)間，用管子( | )代替括號(hào)。但在克服了最初的尷尬之后，我發(fā)現(xiàn)它比另一組括號(hào)讀起來更清晰。

再舉一個(gè)例子，這是JavaScript中的對(duì)象解構(gòu)：

let point = { x: 5, y: 10 }; let {x,y} = point;

同樣在Rust中：

let point = Point { x: 5, y: 10 }; let Point { x, y } = point;

主要的區(qū)別是，在Rust中我們必須指定類型(Point)，更普遍的是，Rust需要在編譯時(shí)知道所有類型。但與大多數(shù)其他編譯語言不同的是，編譯器盡可能自己推斷類型。

為了進(jìn)一步解釋這個(gè)問題，下面是在C++和許多其他語言中有效的代碼。每個(gè)變量都需要明確的類型聲明。

int a = 5; float b = 0.5; float c = 1.5 * a;

在JavaScript以及Rust中，這段代碼是有效的：

let a = 5; let b = 0.5; let c = 1.5 * a;

共享功能不勝枚舉：

• Rust具有 async + await 語法。

• 數(shù)組可以像讓 let array = [1,2,3] 一樣簡(jiǎn)單地創(chuàng)建。

• 代碼按模塊組織，有明確的導(dǎo)入和導(dǎo)出。

• 字符串是用Unicode編碼的，處理特殊字符沒有問題。

我可以繼續(xù)列舉下去，但我想我的觀點(diǎn)現(xiàn)在已經(jīng)很清楚了。Rust有一系列豐富的功能，這些功能在現(xiàn)代JavaScript中也有使用。

不同點(diǎn)

Rust是一種編譯語言，這意味著沒有運(yùn)行時(shí)可以執(zhí)行Rust代碼。一個(gè)應(yīng)用程序只能在編譯器(rustc)完成它的魔法之后運(yùn)行。這種方法的好處通常是更好的性能。

幸運(yùn)的是，Cargo為我們解決了調(diào)用編譯器的問題。而有了webpack，我們還可以將 Cargo 隱藏在 npm run build  后面。有了這個(gè)指南，只要為項(xiàng)目設(shè)置好Rust，就可以保留Web開發(fā)者的正常工作流程。

Rust  是一種強(qiáng)類型語言，這意味著在編譯時(shí)所有類型必須匹配。例如，你不能調(diào)用一個(gè)參數(shù)類型錯(cuò)誤或參數(shù)數(shù)量錯(cuò)誤的函數(shù)。編譯器會(huì)在你運(yùn)行時(shí)遇到這個(gè)錯(cuò)誤之前為你捕捉到它。顯而易見的比較是TypeScript，如果你喜歡TypeScript，那么你很可能會(huì)喜歡Rust。

但別擔(dān)心：如果你不喜歡TypeScript，Rust可能還是適合你。Rust  是近幾年從頭開始構(gòu)建的，它考慮到了過去幾十年來人類在編程語言設(shè)計(jì)方面所學(xué)到的一切。其結(jié)果是一種令人耳目一新的簡(jiǎn)潔語言。

Rust中的模式匹配是我最喜歡的一個(gè)特征，其他語言有 switch 和 case 來避免像這樣的長(zhǎng)鏈:

if ( x == 1) {    // ...  } else if ( x == 2 ) {   // ... } else if ( x == 3 || x == 4 ) {   // ... } // ...

Rust使用了如下更優(yōu)雅的匹配項(xiàng)：

match x {   1 => { /* Do something if x == 1 */},   2 => { /* Do something if x == 2 */},   3 | 4 => { /* Do something if x == 3 || x == 4 */},   5...10 => { /* Do something if x >= 5 && x <= 10 */},   _ => { /* Catch all other cases */ } }

我認(rèn)為這是非常整潔的，我希望JavaScript開發(fā)人員也能欣賞這種語法擴(kuò)展。

不幸的是，我們還得談?wù)凴ust的黑暗面。直言不諱地說，使用嚴(yán)格的類型系統(tǒng)有時(shí)會(huì)讓人感覺非常繁瑣。如果你認(rèn)為C++或Java的類型系統(tǒng)很嚴(yán)格，那么請(qǐng)準(zhǔn)備好迎接Rust的艱難之旅吧。

就我個(gè)人而言，我很喜歡Rust這部分。我依賴于嚴(yán)格的類型系統(tǒng)，因此可以關(guān)閉大腦的一部分——每當(dāng)我發(fā)現(xiàn)自己在編寫JavaScript時(shí)，大腦的一部分就會(huì)劇烈地興奮起來。但是我知道對(duì)于初學(xué)者來說，總是和編譯器作對(duì)是很煩人的。我們將在稍后的Rust教程中看到一些。

Hello Rust

現(xiàn)在，讓我們用Rust在瀏覽器中運(yùn)行一個(gè) hello world ，我們首先要確保所有必要的工具都已安裝。

工具

使用rustup安裝Cargo + rustc。  Rustup是推薦的安裝Rust的方法，它將安裝最新的穩(wěn)定版Rust的編譯器(rustc)和包管理器(Cargo)。它將安裝Rust最新穩(wěn)定版本的編譯器(rustc)和包管理器(Cargo)。它還可以管理beta版和每夜構(gòu)建版，但對(duì)于本例來說，這不是必需的。

• 在終端機(jī)上輸入 cargo --version 來檢查安裝情況，你應(yīng)該可以看到 cargo 1.48.0 (65cbdd2dc 2020-10-14)  這樣的內(nèi)容。

• 還要檢查Rustup：rustup --version 應(yīng)該產(chǎn)生 rustup 1.23.0(00924c9ba 2020-11-27)。

安裝wasm-pack。 這是為了將編譯器與npm集成。

• 通過輸入 wasm-pack --version 來檢查安裝，這應(yīng)該為您提供 wasm-pack 0.9.1 之類的東西。

我們還需要Node和npm。我們有一篇完整的文章[1]解釋了安裝這兩個(gè)的最佳方法。

編寫Rust代碼

現(xiàn)在一切都安裝好了，讓我們來創(chuàng)建項(xiàng)目。最終的代碼也可以在這個(gè)GitHub倉庫[2]中找到。我們從一個(gè)可以編譯成npm包的Rust項(xiàng)目開始，之后會(huì)有導(dǎo)入該包的JavaScript代碼。

要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)名為 hello-world 的Rust項(xiàng)目，請(qǐng)使用 cargo init --lib  hello-world。這將創(chuàng)建一個(gè)新目錄并生成Rust庫所需的所有文件：

├──hello-world     ├── Cargo.toml     ├── src         ├── lib.rs

Rust代碼將放在 lib.rs 中，在此之前我們必須調(diào)整 Cargo.toml。它使用 TOML[3]  定義了依賴關(guān)系和其他包的信息。如果想在瀏覽器中看到hello world，請(qǐng)?jiān)?Cargo.toml 中的某個(gè)地方添加以下行數(shù)(例如，在文件的最后)。

[lib] crate-type = ["cdylib"]

這告訴編譯器在C兼容模式下創(chuàng)建一個(gè)庫。顯然我們?cè)谖覀兊睦又袥]有使用C。C-compatible只是意味著不是Rust專用的，這是我們使用JavaScript中的庫所需要的。

我們還需要兩個(gè)外部庫，將它們作為單獨(dú)的一行添加到依賴關(guān)系部分。

[dependencies] wasm-bindgen = "0.2.68" web-sys = {version = "0.3.45", features = ["console"]}

這些都是來自 crates.io[4] 的依賴項(xiàng)，它是 Cargo 使用的默認(rèn)包倉庫。

wasm-bindgen[5]是必要的，以創(chuàng)建一個(gè)我們以后可以從JavaScript中調(diào)用的入口點(diǎn)。(你可以在這里找到完整的文檔。)值 ”0.2.68"  指定了版本。

web-sys[6]包含了所有Web  API的Rust綁定，它將使我們能夠訪問瀏覽器控制臺(tái)。請(qǐng)注意，我們必須明確地選擇控制臺(tái)功能，我們最終的二進(jìn)制文件將只包含這樣選擇的Web API綁定。

接下來是 lib.rs 內(nèi)部的實(shí)際代碼。自動(dòng)生成的單元測(cè)試可以刪除。只需使用以下代碼替換文件的內(nèi)容：

use wasm_bindgen::prelude::*; use web_sys::console;  #[wasm_bindgen] pub fn hello_world() {     console::log_1("Hello world"); }

頂部的 use 語句是用于從其他模塊導(dǎo)入項(xiàng)目。這與JavaScript中的 import 類似)。

pub fn hello_world(){...} 聲明一個(gè)函數(shù)。pub 修飾符是“public”的縮寫，作用類似于JavaScript中的  export。注釋 #[wasm_bindgen] 特定于Rust編譯為[WebAssembly  (Wasm)](https://webassembly.org/ "wasm_bindgen] 特定于Rust編譯為[WebAssembly (Wasm  "wasm_bindgen] 特定于Rust編譯為[WebAssembly  (Wasm)")")。我們?cè)谶@里需要它來確保編譯器將包裝函數(shù)公開給JavaScript。

在功能主體中，“Hello world”被打印到控制臺(tái)上。Rust中的 console :: log_1() 是對(duì) console.log()  的調(diào)用的包裝。

你是否注意到函數(shù)調(diào)用中的 _1 后綴?這是因?yàn)镴avaScript允許使用可變數(shù)量的參數(shù)，而Rust不允許。為了解決這個(gè)問題， wasm_bindgen  為每種參數(shù)數(shù)量生成一個(gè)函數(shù)。是的，這很快就會(huì)變得丑陋!但這有效。在web-sys文檔[7]中提供了一個(gè)可以在Rust控制臺(tái)中調(diào)用的完整函數(shù)列表。

現(xiàn)在我們應(yīng)該已經(jīng)一切就緒，試著用下面的命令編譯它。這將下載所有的依賴項(xiàng)并編譯項(xiàng)目，第一次可能會(huì)花一些時(shí)間。

cd hello-world wasm-pack build

哈!Rust編譯器對(duì)我們不滿意。

error[E0308]: mismatched types  --> src\lib.rs:6:20   | 6 |     console::log_1("Hello world");   |                    ^^^^^^^^^^^^^ expected struct `JsValue`, found `str`   |   = note: expected reference `&JsValue`              found reference `&'static str

注意：如果您看到其他錯(cuò)誤(error: linking with cc failed: exit code:  1)并且你使用的是Linux，則說明缺少交叉編譯依賴性。sudo apt install gcc-multilib 應(yīng)該可以解決此問題。

正如我前面提到的，編譯器很嚴(yán)格。當(dāng)它期望一個(gè) JsValue  的引用作為一個(gè)函數(shù)的參數(shù)時(shí)，它不會(huì)接受一個(gè)靜態(tài)字符串。為了滿足編譯器的要求，必須進(jìn)行顯式轉(zhuǎn)換。

console::log_1(&"Hello world".into());

方法 [into()](https://doc.rust-lang.org/std/convert/trait.Into.html "into(  "into()")") 將一個(gè)值轉(zhuǎn)換為另一個(gè)值。Rust 編譯器很聰明，它可以推遲哪些類型參與轉(zhuǎn)換，因?yàn)楹瘮?shù)簽名只留下了一種可能性。在這種情況下，它將轉(zhuǎn)換為  JsValue，這是一個(gè)由JavaScript管理的值的包裝類型。然后，我們還得加上 &，通過引用而不是通過值來傳遞，否則編譯器又會(huì)抱怨。

嘗試再次運(yùn)行 wasm-pack build，如果一切順利，則最后一行應(yīng)如下所示：

[INFO]: :-) Your wasm pkg is ready to publish at /home/username/intro-to-rust/hello-world/pkg.

如果你能走到這一步，你現(xiàn)在就可以手動(dòng)編譯Rust了。下一步，我們將把它與npm和webpack集成，后者將自動(dòng)為我們完成這項(xiàng)工作。

JavaScript整合

在這個(gè)例子中，我決定將 package.json 放在 hello-world  目錄內(nèi)。我們也可以為Rust項(xiàng)目和JavaScript項(xiàng)目使用不同的目錄,這是個(gè)口味問題。

以下是我的 package.json 文件。遵循的最簡(jiǎn)單方法是將其復(fù)制并運(yùn)行 npm install，或者運(yùn)行 npm init 并僅復(fù)制 dev  依賴項(xiàng)：

{     "name": "hello-world",     "version": "1.0.0",     "description": "Hello world app for Rust in the browser.",     "main": "index.js",     "scripts": {         "build": "webpack",         "serve": "webpack serve"     },     "author": "Jakob Meier <inbox@jakobmeier.ch>",     "license": "(MIT OR Apache-2.0)",     "devDependencies": {         "@wasm-tool/wasm-pack-plugin": "~1.3.1",         "@webpack-cli/serve": "^1.1.0",         "css-loader": "^5.0.1",         "style-loader": "^2.0.0",         "webpack": "~5.8.0",         "webpack-cli": "~4.2.0",         "webpack-dev-server": "~3.11.0"     } }

如你所見，我們使用的是webpack  5。Wasm-pack也可以和舊版本的webpack一起使用，甚至可以不使用捆綁程序。但每個(gè)設(shè)置的工作方式都有些不同，我建議你在跟隨這個(gè)Rust教程時(shí)使用完全相同的版本。

另一個(gè)重要的依賴項(xiàng)是 wasm-pack-plugin。這是一個(gè)Webpack插件，專門用于加載使用wasm-pack構(gòu)建的Rust軟件包。

繼續(xù)，我們還需要?jiǎng)?chuàng)建 webpack.config.js 文件來配置webpack。它應(yīng)該是這樣的：

const path = require('path'); const webpack = require('webpack'); const WasmPackPlugin = require("@wasm-tool/wasm-pack-plugin");  module.exports = {     entry: './src/index.js',     output: {         path: path.resolve(__dirname, 'dist'),         filename: 'index.js',     },     plugins: [         new WasmPackPlugin({             crateDirectory: path.resolve(__dirname, ".")         }),     ],     devServer: {         contentBase: "./src",         hot: true,     },     module: {         rules: [{             test: /\.css$/i,             use: ["style-loader", "css-loader"],         }, ]     },     experiments: {         syncWebAssembly: true,     }, };

所有的路徑都配置為Rust代碼和JavaScript代碼并排。index.js 將在 src 文件夾中，緊挨著  lib.rs。如果你喜歡不同的設(shè)置，可以隨時(shí)調(diào)整這些。

你還會(huì)注意到，我們使用webpack experiments[8]，這是webpack 5引入的新選項(xiàng)。請(qǐng)確保將 syncWebAssembly  設(shè)置為true。

最后，我們必須創(chuàng)建JavaScript入口點(diǎn) src/index.js：

import("../pkg").catch(e => console.error("Failed loading Wasm module:", e)).then(     rust =>         rust.hello_world() );

我們必須異步加載Rust模塊。調(diào)用 rust.hello_world() 會(huì)調(diào)用一個(gè)生成的封裝函數(shù)，而這個(gè)函數(shù)又會(huì)調(diào)用 lib.rs 中定義的Rust函數(shù)  hello_world。

現(xiàn)在，運(yùn)行 npm run serve 應(yīng)該可以編譯所有內(nèi)容并啟動(dòng)開發(fā)服務(wù)器。我們沒有定義HTML文件，因此頁面上沒有任何顯示。你可能還必須手動(dòng)轉(zhuǎn)到  http://localhost:8080/index，因?yàn)閔ttp://localhost:8080只是列出文件而不執(zhí)行任何代碼。

打開空白頁后，打開開發(fā)人員控制臺(tái)。Hello World應(yīng)該有一個(gè)日志條目。

好吧，對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單的hello world來說，這是相當(dāng)多的工作。但現(xiàn)在一切都到位了，我們可以輕松地?cái)U(kuò)展Rust代碼，而不用擔(dān)心這些。保存對(duì) lib.rs  的修改后，你應(yīng)該會(huì)自動(dòng)看到重新編譯和瀏覽器中的實(shí)時(shí)更新，就像JavaScript一樣。

何時(shí)使用Rust

Rust不是JavaScript的一般替代品。它只能通過Wasm在瀏覽器中運(yùn)行，這在很大程度上限制了它的作用。即使你可以用Rust替換幾乎所有的JavaScript代碼，如果你真的想的話，那是一個(gè)壞主意，而且不是Wasm的目的。例如，Rust并不適合與你網(wǎng)站的UI進(jìn)行交互。

我認(rèn)為Rust +  Wasm是一個(gè)額外的選項(xiàng)，可以用來更有效地運(yùn)行CPU重的工作負(fù)載。以較大的下載量為代價(jià)，Wasm避免了JavaScript代碼面臨的解析和編譯開銷。這一點(diǎn)，再加上編譯器的強(qiáng)力優(yōu)化，可能會(huì)帶來更好的性能。這通常是公司為特定項(xiàng)目選擇Rust的原因。選擇Rust的另一個(gè)原因可能是語言偏好，但這是一個(gè)完全不同的討論，我不會(huì)在這里討論。

上述就是小編為大家分享的針對(duì)JavaScript開發(fā)人員的Rust簡(jiǎn)介是怎樣的了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進(jìn)行理解。如果想知道更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。