Als erfahrener Softwareentwickler habe ich aus erster Hand erfahren, welches unglaubliche Potenzial diese Programmiersprache für Unternehmen bietet, die eine erstklassige Leistung und Robustheit ihrer Anwendungen anstreben, insbesondere bei der Entwicklung effizienter Microservices. In diesem Blog-Beitrag begeben wir uns auf eine Reise in die Welt von Rust und erfahren mehr über seine Geschichte, seine einzigartigen Funktionen und warum wir bei PRODYNA es für unsere Projekte verwenden.

Das nicht mehr ganz so neue Kind im Block

Rust wurde 2010 erstmals vorgestellt, brauchte aber wie alle innovativen Programmiersprachen Zeit, um zu reifen. Ein paar Jahre später ist Rust nun eine ausgereifte und leistungsstarke Sprache, die eine hervorragende Alternative zu allen etablierten Programmiersprachen für die Entwicklung von z. B. Microservices in der Cloud-Native-Welt darstellt.

Reife trifft Innovation

Im Gegensatz zu experimentellen Sprachen ist Rust robust und wird kontinuierlich auf einem sicheren und rückwärtskompatiblen Weg weiterentwickelt. Seine Vielseitigkeit zeigt sich in seinem Multi-Paradigma-Ansatz, der Nebenläufigkeit, funktionale Programmierung, generische Programmierung, imperative Programmierung und Unterstützung für strukturierte Programmierung bietet. Im Gegensatz zu traditionellen objektorientierten Sprachen verfolgt Rust einen anderen, aber ebenso leistungsfähigen Weg, der es aufgrund seiner Ausdruckskraft zu einer ersten Wahl für die Entwicklung von Geschäftsanwendungen macht.

In der jüngsten Stack Overflow-Umfrage hat sich Rust als die beliebteste Sprache überhaupt herausgestellt. Auch wenn es einige Zeit dauern kann, bis man Rust wirklich zu schätzen weiß, bin ich hier, um Sie durch seine Feinheiten zu führen und zu zeigen, wie es unsere Projekte für unsere Kunden verbessert.

Rust ist die am meisten bewunderte Sprache; mehr als 80 % der Entwickler wollen sie im nächsten Jahr wieder verwenden.

-Stack Overflow-Umfrage

Ein starkes Fundament für eine effiziente Zukunft

Rust wird mit einer Open-Source-MIT-Lizenz und einer Apache-Lizenz angeboten. Sie wird von wichtigen Branchenakteuren wie AWS, Microsoft, Google und Mozilla unterstützt und hat viel Aufmerksamkeit erregt, da immer mehr Unternehmen Rust für ihre Anforderungen an eine speichersichere und effiziente Sprache nutzen. Es ist ein beeindruckendes Zeugnis, dass diese führenden Unternehmen Rust gewählt haben, um ihre Anwendungslandschaften zu modernisieren.

Das Modulsystem Ihrer Träume

Das Modulsystem von Rust ist ein herausragendes Merkmal und bietet ein hohes Maß an Kontrolle und Organisation, das von anderen Sprachen nicht erreicht wird. Dieses robuste Modulsystem und die hohe Ausdruckskraft von Rust machen es zur besten Wahl für jede Art von moderner Cloud-basierter Softwareentwicklung.

Entmystifizierung des technischen Jargons von Rust

Rust führt einige Fachbegriffe ein; beginnen wir mit einem Überblick über die Werkzeuge und ihr reibungsloses Zusammenspiel.

Rustup: Dieses Tool hilft bei der Verwaltung von Rust-Versionen, eine wichtige Funktion, da Rust ständig weiterentwickelt wird, um den Anforderungen von Hochleistungsrechnern gerecht zu werden.

Cargo: Das Abhängigkeitsverwaltungswerkzeug von Rust stützt sich auf TOML-Konfigurationsdateien. Cargo ist auch das Haupt-Frontend für den Kompilierungsprozess - geben Sie einfach cargo run oder cargo build --release ein. Mit Cargo Watch können Entwickler den innovativsten iterativen Workflow nutzen.

TOML (Tom's Obvious, Minimal Language): Es handelt sich um ein Konfigurationsdateiformat, das häufig für die Angabe von Einstellungen in Rust-Projekten verwendet wird. Es ist der zentrale Ort, an dem alle Abhängigkeiten definiert werden.

Rustc: Der Compiler von Rust ist nicht nur ein Compiler, sondern auch ein statischer Code-Checker und Transpiler. Er erzeugt Zwischencode, der zur Optimierung an LLVM weitergegeben wird - ein wichtiger Aspekt, um Anwendungen effizient und performant zu machen.

LLVM: LLVM ist verantwortlich für die Übersetzung von Rust-Quellcode in optimierten Maschinencode für bestimmte Zielarchitekturen, für den Linking-Prozess und für das Debugging. Es optimiert den Code für die Leistung während der Kompilierung, erzeugt Maschinencode für die Zielplattform und verwaltet die Verknüpfung von externen Bibliotheken. Darüber hinaus erzeugt es Debug-Informationen, die für die Fehlersuche in Rust-Programmen unerlässlich sind, was es zu einer wichtigen Komponente des Rust-Kompilierungsprozesses macht.

Kisten: Das Bibliotheksformat von Rust umfasst sowohl binäre als auch Bibliotheks-Crates. Trotz der Funktionen der Bibliothekskisten wird Rust immer aus dem Quellcode kompiliert. Dies macht das Rust-Ökosystem für jedes Projekt in jeder Größenordnung vertrauenswürdig. Docker bietet die Funktionalität für Multi-Target-Images, so dass Rust dies nicht zu handhaben braucht.

Binär: In Rust bezieht es sich auf ein ausführbares Programm, das unabhängig ausgeführt werden kann. Der Binärcode ist in hohem Maße für die Zielarchitektur optimiert. 

Bibliothek: Es handelt sich um eine wiederverwendbare Codesammlung, die mit anderen Rust-Programmen verknüpft werden kann. Das Ökosystem der Rust-Bibliotheken ist in Größe und Reife vergleichbar mit anderen Ökosystemen wie Go, Python oder Java.

Ein Blick in den Rust-Code

Der Code von Rust mag auf den ersten Blick ungewohnt erscheinen, aber er bietet viele leistungsstarke Funktionen. Traits, Generics, Referenzen und Makros sind Elemente, die Sie auf Ihrer Reise zu Rust kennenlernen werden.

Speicherkontrolle ist das Herzstück eines effizienten und sicheren Codes

Der Ruhm von Rust liegt in der beispiellosen Speichersicherheit, die bei der Softwareentwicklung von entscheidender Bedeutung ist. Während Werte standardmäßig unveränderlich sind, kann die Veränderbarkeit explizit aktiviert werden, um sicherzustellen, dass Ihre Anwendungen schnell und sicher sind. Ich sage gerne, dass der Rust-Compiler wie ein "Beschwerdeführer" agiert, der potenzielle Probleme sehr früh zur Kompilierungszeit erkennt und Ihnen so Kopfschmerzen zur Laufzeit in Ihrer Produktionsumgebung erspart.

Der Borrow Checker für die Rettung

In Cloud-nativen Anwendungen ist eine effiziente Speicherverwaltung nicht verhandelbar. Der Borrow-Checker von Rust stellt sicher, dass Ihre Werte in Gebrauch bleiben, verhindert Speicherlecks und gewährleistet eine optimale Ressourcennutzung ohne spürbaren Overhead.

Die Macht der Aufzählungen

Aufzählungen in Rust, oft Enums genannt, sind ein vielseitiges und mächtiges Sprachmerkmal. Enums ermöglichen es uns, einen Typ zu definieren, der eine endliche Menge von Werten haben kann, was unseren Code ausdrucksstärker und fehlerresistenter macht. Sie sind die Grundlage von Optional und Result, wo eine strenge Kontrolle über Datentypen und Werte entscheidend ist. Mit den Enums von Rust können wir benutzerdefinierte Datenstrukturen erstellen, die auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind und die Sicherheit und Effizienz des Codes gewährleisten.

Beherrschung des Musterabgleichs

In Rust ist die "Match"-Funktionalität eine leistungsfähige Kontrollstruktur, die für den Mustervergleich verwendet wird. Sie ermöglicht es uns, einen Wert mit einer Reihe von Mustern zu vergleichen und Code auf der Grundlage des Musters auszuführen, das mit dem Wert übereinstimmt. Jedes Muster kann Literale, Variablen oder komplexere Strukturen enthalten. Sie ähnelt in gewisser Weise einer "switch"-Anweisung in anderen Sprachen, bietet aber mehr Flexibilität und Ausdruckskraft. "match" wird häufig für Aufgaben wie den Umgang mit Enums, die Dekonstruktion von Structs oder die Steuerung des Kontrollflusses auf der Grundlage verschiedener Bedingungen verwendet. Es gewährleistet eine umfassende Prüfung, d. h. Sie decken alle möglichen Fälle ab, was Ihren Code sicherer und zuverlässiger macht.

Null ist hier nicht willkommen

Bei Geschäftsanwendungen ist Zuverlässigkeit von größter Bedeutung. Rust eliminiert Nullwerte, wodurch sich die Notwendigkeit umfangreicher Fehlerprüfungen verringert und die Robustheit Ihres Codes erhöht wird. Es verwendet Option und Result, um das Fehlen von Werten elegant zu handhaben und sicherzustellen, dass unser Code reibungslos läuft.

Makros für effizienten Code

Im Gegensatz zu herkömmlichen Funktionen arbeiten Rust-Makros während der Kompilierungszeit und ermöglichen Codeumwandlungen und -generierung, bevor das Programm überhaupt ausgeführt wird. Diese Fähigkeit verleiht uns ein hohes Maß an Flexibilität und Ausdruckskraft bei der Erstellung von komplexem Code. Ob bei der Erstellung benutzerdefinierter Abstraktionen, der Definition domänenspezifischer Sprachen oder der Rationalisierung komplexer Codemuster - Makros in Rust sind ein entscheidendes Merkmal, das wesentlich zum guten Ruf der Sprache in Bezug auf Sicherheit, Leistung und Ausdruckskraft beiträgt. Das Verständnis und die Nutzung des vollen Potenzials von Rust-Makros kann den Entwicklungsprozess dramatisch verbessern und zu prägnanterem, wartbarem und effizientem Code führen.

Die Macht der Generika in Rust

Generics in Rust bieten eine leistungsstarke Möglichkeit, Code zu schreiben, der mit verschiedenen Datentypen arbeitet und gleichzeitig eine hohe Typsicherheit aufweist. Sie ermöglichen es uns, Funktionen, Strukturen und Enums zu schreiben, die durch Typen parametrisiert werden können, was Ihren Code wiederverwendbar und flexibel macht. Generics in Rust werden mit Typparametern definiert, die es uns ermöglichen, generischen Code zu schreiben, der nahtlos mit verschiedenen Datentypen zusammenarbeitet , ohne dass die Sicherheit oder Leistung darunter leidet. Diese Funktion ist grundlegend für die Fähigkeit von Rust, effizienten, sicheren und leistungsstarken Code zu schreiben.

Eigenschaften, Verträge, auf die es ankommt

Traits sind in Rust von entscheidender Bedeutung, da sie die Wiederverwendung von Code, Polymorphismus und sichere Abstraktion ermöglichen, ohne sich auf die traditionelle Vererbung zu verlassen. Sie definieren einen Vertrag, den Typen erfüllen müssen, um vorhersehbares Verhalten zu fördern und die Integrität des Codes zu erhalten. Traits erleichtern auch die Erweiterbarkeit, indem sie Implementierungen von Drittanbietern für Typen zulassen, wodurch das Typsystem von Rust sowohl leistungsstark als auch flexibel ist. Insgesamt sind Traits für den Abstraktionsansatz von Rust von grundlegender Bedeutung, da sie Sicherheit und Ausdruckskraft in einer statisch typisierten Sprache gewährleisten.

Furchtlose Gleichzeitigkeit

Tokio, die leistungsfähigste Bibliothek für asynchrone Entwicklung, vereinfacht die asynchrone Programmierung in Rust. Diese Bibliothek ist für Rust von entscheidender Bedeutung, da sie eine hocheffiziente asynchrone Laufzeit für die Erstellung skalierbarer und performanter Anwendungen bietet. Sie ermöglicht nebenläufige Operationen ohne den Overhead traditioneller Threads, was Rust zu einer guten Wahl für vernetzte, I/O-lastige Anwendungen und Microservices macht. Tokios Ökosystem aus Bibliotheken und Werkzeugen vereinfacht die asynchrone Programmierung und macht es einfacher, komplexen, nicht-blockierenden Code zu schreiben und dabei die Sicherheitsgarantien von Rust zu nutzen. Insgesamt versetzt Tokio Rust-Entwickler in die Lage, hochleistungsfähige, nebenläufige Software mit Leichtigkeit und Zuverlässigkeit zu erstellen.

Entfaltung der Möglichkeiten von Rust

WebAssembly: Rust ist die einzige Programmiersprache, die eine effiziente und leistungsstarke WASM-Entwicklung mit geschäftlichen Anforderungen verbindet.

Systemprogrammierung: Die Fähigkeiten von Rust zur Systemprogrammierung machen es zu einer hervorragenden Wahl für Cloud-native Anwendungen und Microservices.

Datenwissenschaft: Rust wird in der Datenwissenschaft aufgrund seiner unübertroffenen Kombination aus schnellen Entwicklungszyklen, furchtloser Gleichzeitigkeit und hoher Speichereffizienz ohne Einbußen bei der Leistung oder Speichersicherheit eingesetzt.

Maschinelles Lernen: Die steigende Popularität von Rust im Bereich des maschinellen Lernens ist offensichtlich, mit nahtloser Integration in Python als Frontend-Sprache. Rust wird ein ernstzunehmender Akteur in der IOT-Welt.

Wichtige Akteure, die Rust verwenden

Google, Microsoft, AWS, Linux, Cloudflare und GitHub haben das Potenzial von Rust erkannt. Sie integrieren Rust aktiv in ihre Projekte und zeigen damit den wachsenden Einfluss und die Rolle von Rust bei der Gestaltung der Zukunft hocheffizienter und sicherer Datenverarbeitung.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Aufstieg von Rust in der Welt des Computing unbestreitbar ist. Es ist eine Sprache, die Sicherheit, Leistung und Kontrolle kompromisslos in den Vordergrund stellt, was sie zu einem Wendepunkt für fast alle Anforderungen in der IT-Welt macht.

Wenn Sie als Unternehmen Rust für Ihre Projekte nutzen, können Sie neue Möglichkeiten erschließen und sicherstellen, dass Ihre Software in puncto Leistung und Zuverlässigkeit führend ist. Rust ist nicht nur eine Sprache; es ist eine Revolution, die darauf wartet, in einer Welt genutzt zu werden, die Effizienz, Leistung und Sicherheit verlangt.

PRODYNA zeichnet sich durch die Bereitstellung effizienter Computing-Anwendungen mit Rust für verschiedene Branchen aus. Ob Finanzdienstleistungen, maschinelles Lernen, Datenanalyse oder Hochfrequenzhandel - wir nutzen die Fähigkeiten von Rust, um effiziente, blitzschnelle Lösungen zu entwickeln. Mit unserer Erfahrung im Bereich Cloud Computing und Microservices erfüllen wir die unterschiedlichsten Anforderungen und gewährleisten unseren Kunden erstklassige Leistung und Zuverlässigkeit.

Kontaktieren Sie uns , um mehr über die PRODYNA-Dienstleistungen zu erfahren.

Nützliche Links:

https://github.com/rust-lang/reference/issues

https://this-week-in-rust.org/

https://doc.rust-lang.org/book/

https://twitter.com/rustTrending

https://github.com/rust-lang/rustlings

https://google.github.io/comprehensive-rust/