譯者 | 布加迪
審校 | 重樓
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HTTP利用客戶端/服務(wù)器架構(gòu)來傳輸信息和數(shù)據(jù)。Rust等服務(wù)器端編程語言的特性之一是，開發(fā)用于與基于HTTP的服務(wù)交互的服務(wù)器和客戶端應(yīng)用程序。
Rust因其安全性、性能和可靠性等特性而適合構(gòu)建HTTP服務(wù)器系統(tǒng)。Rust的第三方庫（比如Actix和Rocket）因構(gòu)建能夠處理高流量的復(fù)雜Web服務(wù)器而大受歡迎。
一、為什么應(yīng)該使用Rust進(jìn)行HTTP Web服務(wù)器開發(fā)？
Rust在Web服務(wù)器開發(fā)方面大受歡迎，因?yàn)樵撜Z言的一些特性正是構(gòu)建大多數(shù)Web服務(wù)器所需要的。
使用Rust可以確保應(yīng)用程序有效擴(kuò)展，使該語言成為構(gòu)建高性能應(yīng)用程序的理想語言。以下是考慮為Web服務(wù)器及其他服務(wù)器端應(yīng)用程序使用Rust的幾個具體原因。
1.Rust的高性能
高性能是Rust成為構(gòu)建HTTP Web服務(wù)器絕佳選擇的原因之一。Rust提供了對系統(tǒng)資源（包括內(nèi)存和CPU）的低級訪問，使您能夠編寫比其他服務(wù)器端語言使用更少資源運(yùn)行得更快的代碼。
此外，Rust的所有權(quán)機(jī)制不需要編譯時收集垃圾，這是一些服務(wù)器端語言速度較慢的原因之一。
2.安全和保障
Rust的內(nèi)存管理所有權(quán)機(jī)制使得該語言對于Web服務(wù)器開發(fā)而言很安全。您不會遇到可能導(dǎo)致內(nèi)存泄漏及其他安全漏洞的空指針或懸空指針引用。
Rust的所有權(quán)機(jī)制可以防止這些常見錯誤，為您的服務(wù)器和應(yīng)用程序確保安全。Rust還專注于防止緩沖區(qū)溢出及其他與內(nèi)存相關(guān)的錯誤。
3.并發(fā)性
并發(fā)性是指能夠以無序的方式運(yùn)行程序的多個單元而不影響輸出。并發(fā)程序的輸出應(yīng)該與異步程序的輸出相同。
并發(fā)性會顯著影響應(yīng)用程序的性能，因?yàn)榉?wù)器需要同時處理多個請求。Rust支持與輕量級線程模型共存。
Rust中并發(fā)編程的優(yōu)勢在于，所有權(quán)機(jī)制讓您可以編寫線程安全的代碼，不需要鎖及其他同步原語。
4.Rust提供現(xiàn)代工具
Rust標(biāo)準(zhǔn)庫和Rust生態(tài)系統(tǒng)中的第三方軟件包為有效的Web服務(wù)器開發(fā)提供了現(xiàn)代工具。
Rust的軟件包管理器Cargo簡化了依賴項管理和構(gòu)建流程。此外，Rust還通過Rust Analyzer等工具提供了出色的IDE支持，這類工具提供了無縫代碼補(bǔ)全、錯誤高亮顯示及其他特性。
二、Actix庫和Rocket庫概述
Rust的標(biāo)準(zhǔn)庫擁有構(gòu)建Web服務(wù)器所需的大部分實(shí)用程序。像Rocket和Actix這樣的第三方庫簡化了用Rust服務(wù)器端應(yīng)用程序的工作。
Actix和Rocket是流行的Rust Web框架，但它們的庫在設(shè)計和特性上有所不同。
Rocket是一種高級Web框架，注重生產(chǎn)力和易用性。Rocket為使用Rust構(gòu)建Web應(yīng)用程序提供了大量的抽象和語法元素。Rocket也因其強(qiáng)大的類型和直觀的API設(shè)計而頗受歡迎。
您可以在Cargo.toml文件中添加Rocket作為項目依賴項，從而開始使用Rust構(gòu)建Web應(yīng)用程序：
[dependencies]
rocket = "0.4.11"
另一方面，Actix-web是一個注重性能和可擴(kuò)展性的低級框架。Actix利用了基于actor的并發(fā)模型，提供了非阻塞I/O，這使得該軟件包成為構(gòu)建高性能Web應(yīng)用程序的理想選擇。
在Cargo.toml文件的依賴項部分中添加Actix作為項目依賴項：
[dependencies]
actix-web = "4.3.1"
為項目選擇一個庫將取決于您項目的規(guī)范、庫的特性以及您在使用Rust和HTTP方面的經(jīng)驗(yàn)。
三、使用Rust構(gòu)建簡單的Web服務(wù)器
在創(chuàng)建Rust項目并將任何Rocket或Actix框架添加到Cargo.toml文件中的項目依賴項之后，您已準(zhǔn)備好開始使用Rust構(gòu)建Web服務(wù)器了。
使用Actix構(gòu)建簡單的Web服務(wù)器
使用Rust構(gòu)建Web服務(wù)時，您可以為請求使用序列化器。
Serde是一個流行的Rust庫，用于在Rust類型與JSON、YAML和TOML等數(shù)據(jù)格式之間序列化和反序列化數(shù)據(jù)。Serde提供了一個框架，用于定義Rust數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與其他數(shù)據(jù)格式的對應(yīng)表示之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
下面是為您的項目添加Serde作為第三方軟件包的指令。
[dependencies]
serde = { version = "1.0.159" , features = ["derive"] }
一旦您添加了Serde和Actix作為項目依賴項，就可以用Rust生成基本的Web服務(wù)器。下面介紹了如何創(chuàng)建一個簡單的Hello World! Web服務(wù)器，使用Actix將字符串寫入到客戶端：
首先，從actix_web庫和serde庫導(dǎo)入必要的模塊和類型：
use actix_web::{get, web, App, HttpResponse, HttpServer, Responder};
use serde::{Deserialize, Serialize};
您將使用serde用構(gòu)件（struct）將消息序列化到客戶端。serde將為客戶端將構(gòu)件轉(zhuǎn)換成JSON。下面是該消息的構(gòu)件：
#[derive(Debug, Serialize, Deserialize)]
struct Message {
message: String,
}
現(xiàn)在您可以為端點(diǎn)定義處理程序（handler）函數(shù)。在處理程序函數(shù)的頂部，您可以為自定義行為添加裝飾符：
#[get("/")]
async fn hello() -> impl Responder {
HttpResponse::Ok().json(Message {
message: "Hello, World!".to_owned(),
})
}
hello處理程序函數(shù)處理GET請求。該函數(shù)返回實(shí)現(xiàn)來自Actix軟件包的Responder特征的類型。
HttpResponse::Ok()類型的JSON方法接受Serde在底層處理的構(gòu)件實(shí)例，并將響應(yīng)返回給客戶端。
定義端點(diǎn)后，您可以啟動服務(wù)器實(shí)例，并將端點(diǎn)掛載到路由上。
#[actix_web::main]
async fn main() -> std::io::Result<()> {
HttpServer::new(|| App::new().service(hello))
.bind("127.0.0.1:8080")?
.run()
.await
}
HttpServer::new函數(shù)是一個新的服務(wù)器實(shí)例。main函數(shù)啟動，服務(wù)器用新的應(yīng)用程序?qū)嵗龗燧dhello處理程序函數(shù)。bind方法將服務(wù)器綁定到指定的URL，run函數(shù)運(yùn)行服務(wù)器。
四、使用Rocket構(gòu)建簡單的Web服務(wù)器
Rocket很簡約，所以您可以構(gòu)建簡單的Web服務(wù)器，無需任何依賴項（除了Rocket庫外）。
下面介紹如何使用Rocket創(chuàng)建帶有Hello World!端點(diǎn)的簡單服務(wù)器：
首先，為服務(wù)器導(dǎo)入必要的依賴項。
#![feature(proc_macro_hygiene, decl_macro)]
#[macro_use]
extern crate rocket;
// imports from the Rocket crate
use rocket::response::content;
use rocket::State;
#![feature(proc_macro_hygiene, decl_macro)]屬性為Rocket框架啟用了Rust實(shí)驗(yàn)特性。#[macro_use]屬性從Rocket模塊導(dǎo)入宏。
下面是一個處理程序函數(shù)，接到請求時提供html：
#[get("/")]
fn hello_world() -> content::Html<&'static str> {
content::Html("<h1>Hello, world!</h1>")
}
hello_world函數(shù)返回一個HTML靜態(tài)字符串，含有content:: HTML函數(shù)。
下面是服務(wù)器的配置構(gòu)件聲明（Rocket框架約定）：
struct Config {
port: u16,
}
#[get("/port")]
fn port(config: State<Config>) -> String {
format!("Server running on port {}", config.port)
}
運(yùn)行服務(wù)器時，可以向/port端點(diǎn)請求端口狀態(tài)。
最后，您將使用ignite函數(shù)創(chuàng)建一個服務(wù)器實(shí)例。添加配置、掛載路由，并啟動服務(wù)器：
fn main() {
let config = Config { port: 8000 };
rocket::ignite()
.manage(config)
.mount("/", routes![hello_world, port])
.launch();
}
config變量是config構(gòu)件的一個實(shí)例。ignite函數(shù)啟動服務(wù)器實(shí)例，manage方法為服務(wù)器添加配置，mount方法在基本路由上掛載處理程序函數(shù)。最后，launch方法啟動服務(wù)器以偵聽指定的端口。
五、借助WASM使用Rust構(gòu)建功能強(qiáng)大的Web應(yīng)用程序
WebAssembly（WASM）是一種二進(jìn)制指令格式，是為了在瀏覽器及其他設(shè)備上執(zhí)行而設(shè)計的。WASM提供了一種低級字節(jié)碼格式，Rust等高級編程語言可以將其用作編譯目標(biāo)。
借助WASM，您可以將Rust代碼編譯成大多數(shù)流行瀏覽器都可以執(zhí)行的二進(jìn)制格式。WASM為使用Rust構(gòu)建健壯的Web應(yīng)用程序（包括全棧Web應(yīng)用程序）提供了無限的可能。
原文鏈接：https://www.makeuseof.com/build-http-web-server-in-rust/
