作者 | Lee Robinson
译者 | 弯月
出品 | CSDN(ID:CSDNnews)
Rust 是一种快速、可靠且内存使用效率非常高的编程语言,连续六年被评为最受欢迎的编程语言。Rust 由 Mozilla 创建,现已被 Facebook、苹果、亚马逊、微软和 Google 等科技大公司用于系统基础设施、加密、虚拟化以及其他底层的开发。
为什么如今人们利用 Rust 来替换 JavaScript 网络生态系统中的一些工具,比如压缩器(Terser)、转译(Babel)、格式化(Prettier)、打包(webpack)、linting (ESLint) 等等?
Rust 是什么?
Rust 是一种可帮助开发人员编写高效使用内存的快速编程语言。它是可以替代 C++ 或 C 等的现代编程语言,注重代码的安全和简洁的语法。
Rust 与 JavaScript 完全不同。JavaScript 会设法查找未使用的变量或对象,并自动从内存中清除,也就是我们常说的垃圾收集。因此,JavaScript 开发人员无需考虑手动内存管理。
然而,Rust 开发人员可以更好地控制内存分配,同时又不会像 C++ 或 Go 那样痛苦。
Rust 使用了一种相对独特的内存管理方法,它吸收了内存“所有权”的思想。大致来说,Rust 会跟踪谁可以读写内存。它知道程序何时使用内存,并在不再需要时立即释放内存。它会在编译时强制检查有关内存的规则,因此运行时几乎不可能出现内存错误。开发人员无需手动跟踪内存,编译器会自动处理。
—— Discord
采用
除了上面提到的公司之外,Rust 还被广泛用于流行的开源库,例如:
Firecracker (AWS)
Bottlerocket (AWS)
Quiche (Cloudflare)
Neqo (Mozilla)
Rust 使得我们团队事半功倍,采用 Rust 是我们做出的最佳决策之一。Rust 的优势不仅限于性能,而且还可以提高我们的效率,Rust 注重正确性,帮助我们解决了同步操作的复杂性。我们将系统复杂的不变量编码到类型系统中,并让编译器帮我们进行检查。
—— Dropbox
从 JavaScript 到 Rust
JavaScript 是一种使用极其广泛的编程语言,可在所有带有 Web 浏览器的设备上运行。在过去的十年中,人们围绕 JavaScript 构建了一个庞大的生态系统:
Webpack:开发人员希望将多个 JavaScript 文件打包成一个。
Babel:开发人员希望支持旧浏览器,同时还能编写现代 JavaScript。
Terser:开发人员希望尽量压缩生成的文件大小。
Prettier:开发人员想要一个可自行决定的代码格式化程序。
ESLint:开发人员希望在部署之前发现代码中的问题。
人们编写了数百万行 JavaScript 代码,修复了大量 bug,为当今 Web 应用程序的开发奠定了基础。所有这些工具都是用 JavaScript 或 TypeScript 编写的。虽然这些工作非常了不起,但利用 JavaScript 实现的优化已经达到了极限。因此,人们渴望一类新工具的出现,并大幅提高 Web 构建的性能。
SWC
SWC 创建于 2017 年,是一个基于 Rust 的可扩展平台,旨在构建下一代的开发工具。Next.js、Parcel 和Deno 等工具以及 Vercel、字节跳动、腾讯、Shopify等公司都在使用该平台。
SWC 可作为编译、压缩、打包等工具,而且功能还在不断扩展。开发人员可以用它来执行代码转换(内置或自定义转换),这些转换都是通过 Next.js 等更高级别的工具进行的。
Deno
Deno 创建于 2018 年,是一个简单、现代且安全的 JavaScript 和 TypeScript 运行时,是使用 V8 引擎和 Rust 构建的。Deno 由Node.js 的原作者编写,目标是取代 Node.js。虽然该运行时于 2018 年创建,但直到 2020 年5 月才发行第一版。
Deno 的 linter、代码格式化程序和文档生成器都是使用 SWC 构建的。
esbuild
esbuild 创建于 2020 年 1 月,是一款JavaScript 打包器和压缩器,比使用 Go 编写的现有工具快 10~100 倍。
我在尝试创建一个构建工具,主要目标有两个:第一,打包 JavaScript、TypeScript 和 CSS;第二,向社区展示超快速的 JavaScript 构建工具。在我看来,目前的构建工具实在太慢了。
——Evan,esbuild 的创建者
在 esbuild 发布之前,使用 Go 和 Rust 等系统编程语言构建 JavaScript 工具的做法非常小众。我认为,esbuild 激发了更广泛的兴趣,人们纷纷开始尝试构建快速的开发工具。Evan 选择使用 Go,原因在于:
如果付出足够的努力,Rust 版本也可以达到非常快的运行速度。但从高层来看,使用 Go 更有趣。由于这是一个业余项目,因此我希望享受一定的乐趣。
——Evan,esbuild 的创建者
有人认为 Rust 的性能更好,但这两种语言都可以实现 Evan 影响社区的最初目标:
只需基本的优化,Rust 的性能就会远超手动调整的 Go 代码。使用 Rust 编写高效的程序非常容易,而使用 Go 则必须非常深入地研究。
—— Discord
Rome
Rome 于 2020 年 8 月创建,是一个面向 JavaScript、TypeScript、HTML、JSON、Markdown 和 CSS 的 linter、编译器、打包器、测试运行器。主要目标是替换和统一整个前端开发的工具链。这款工具是由 Sebastian 创建的,另外 Sebastian 还创建了 Babel。
为什么要重新编写呢?
如果想对 Babel 进行必要的修改,使其成为其他工具的坚实基础,则必须重写所有代码。这个架构来源于我在 2014 年学习解析器、AST 和编译器时做出的设计选择。
—— Sebastian
目前,Rome 是用 TypeScript 编写并在 Node.js 上运行。但他们正在用 Rust 重写。
Rust + WebAssembly
WebAssembly(WASM)是一种可移植的底层语言,而 Rust 可以编译成 WASM。WASM在浏览器中运行,可与 JavaScript 互操作,如今所有的主流现代浏览器都支持 WASM。
WASM的速度远比 JS 快,但不及原生应用。根据我们的测试,如果将 Parcel 编译为 WASM,则运行速度比原生应用慢 10~20 倍。
—— Devon Govett
虽然 WASM 还不是完美的解决方案,但可以帮助开发人员创建极快的 Web 体验。如今,Rust 团队正在努力构建高质量且最尖端的 WASM 实现。这意味着,开发人员可以使用 WASM 编译 Web 应用,同时还可以享受 Rust 的性能优势。
该领域已浮现出一些早期的库和框架:
Yew
Percy
Seed
Sycamore
Stork
这些基于 Rust 的 Web 框架都编译成了WASM,但它们的目标不是取代 JavaScript,而是与JavaScript 协同工作。现如今 Rust 正在朝着两个方向努力:加快现有 JavaScript 工具的运行速度;将 Web 应用编译成 WASM。
一路讨论下来,我们看到的都是 Rust。
Rust 的缺点
Rust 的学习曲线很陡峭,抽象级别更靠近底层,超过了大多数 Web 开发人员所掌握的水平。
Rust使我们思考关系到系统编程的代码维度。让我们思考如何共享或复制内存。让我们思考真实但不太可能出现的极端情况,并确保这些情况都能得到恰当的处理。Rust 可以帮助我们编写无论从何种角度来看都非常高效的代码。
—— Tom MacWright
此外,Rust 在网络社区中的使用仍然很小众。采用率并不高。尽管为了 JavaScript 的工具而学习 Rust 是一个入门障碍,但有趣的是,即便某个工具的代码不是很熟悉,但只要速度非常快就能赢得开发人员的青睐。速度制胜。
目前,有些服务很难找到相应的 Rust 库或框架,比如身份验证、数据库、支付等。但我认为,随着 Rust 和 WASM 的采用率上升,这些问题自然就能得到解决。然而,目前还没有达到这个水平。我们需要利用现有的 JavaScript 工具,帮助我们弥合差距,并逐步享受性能的提升。
JavaScript 工具的未来
我相信 Rust 是 JavaScript 工具的未来。从 Next.js 12 开始,我们逐步开始过渡,用 SWC 和 Rust 取代 Babel(转译)和Terser(压缩)。为什么?
可扩展性:SWC 可以作为一个 crate 在 Next.js 中使用,无需建立分叉库,也无需绕开设计约束。
性能:换成 SWC,就能够将 Next.js 的快速刷新提高约 3 倍,构建速度提高约 5 倍,此外还有更多优化仍在开发中。
WebAssembly:Rust 对 WASM 的支持成为了支持所有平台和推广 Next.js 开发的关键。
社区:Rust 社区和生态系统非常优秀,且在不断增长中。
采用 SWC 的不仅限于 Next.js,还有:
Deno 的 linter、代码格式化程序和文档生成器都是使用 SWC 构建的。
Rome 正在用 Rust 重写,并计划使用 SWC。
dprint 是使用 SWC 构建的,这款代码格式化工具的速度是 Prettier 的 30倍。
Parcel 使用 SWC 将整体构建性能提高了 10 倍。
Parcel将 SWC 作为一个库使用。以前我们使用 Babel 的解析器和用 JS 编写的自定义转换。现在,我们使用 SWC 的解析器和 Rust 的自定义转换。这项工作包括全部的 hoisting 实现、依赖项集合等。涉及范围之广类似于在 SWC 之上构建 Deno。
—— Devon Govett
目前,Rust 还处于早期阶段,一些重要的功能尚在研究中:
插件:对于许多 JavaScript 开发人员来说,用 Rust 编写插件并不容易。同时,公开 JavaScript 的插件系统可能会导致性能的提升荡然无存。最终的解决方案尚未出现。
打包:swcpack是一个有趣的开发领域,SWC 利用它来代替 Webpack。这款工具仍在开发中,但前景非常看好。
WebAssembly:如上所述,编写Rust 代码并编译成 WASM 的前景很诱人,但仍有很多工作需要努力。
总的来说,我相信在未来 1~2 年内 Rust 将对 JavaScript 生态系统产生重大影响。想象一下,Next.js 中使用的所有构建工具都是用 Rust 编写的,这样就能为你提供极致的性能。此外,Next.js 还可以作为静态二进制文件通过 NPM 下载。
我心目中理想的开发世界,不外乎与此。
评论
对此,网友也发表了不同的看法:
评论1
回想当初写下第一行 JavaScript 代码,已经过去16年了,然而至今我仍然对这门语言深恶痛绝。JavaScript 是那么神秘莫测,在使用 TypeScript 的时候这种感觉有过之而无不及。浏览器不兼容的问题仍然很普遍(虽然不像以前那么痛苦)。流行的库也常常没有任何文档,我不得不到处搜索。遇到有些问题时,我遍寻无果,直到有一天看到 GitHub 上的某个议题,才解开了痛苦之源。更重要的是,每天都有人在为构建流水线添加更多令人困惑而又不透明的工具。各色的打包器、加载器、编译器、转译器以及平台等等各自为政,让人眼花缭乱。
因此,我非常渴望有一天能够完全摆脱 JavaScript,换成某个更健全的语言,更完善的构建工具。
评论2
JavaScript 看上去像是人们仅花了 10 天做出来的东西,目的仅仅是为了填补 HTML 缺乏的交互性。如果 Brendan Eich 知道人们今天如此使用 JavaScript,这门语言肯定会以完全不同的面貌出现。
评论3
我很高兴看到 JavaScript 的工具遵循了能用=>好用=>速度快的发展过程,这才是构建软件的正确方向。如果一开始就以速度快为目标,那肯定不会有现在的百花齐放的局面。
热门跟贴