「Rust每日新闻」本周精选 • 第十六期

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前言：

从2018年开始，我每天会花1个小时关注Rust社区动态，并且在Rust.CC论坛、tg channel、Steemit、GitHub、语雀订阅都开通了Rust每日新闻，分享我每天的见闻，偶尔也夹杂了一些个人的观点。大半年过去了，Rust每日新闻已经成为了Rust社区群大家每天必看的内容。在这个知乎专栏里，每周会精选几篇Rust社区中的动态，和大家分享。分享的内容就不按时间排序了。

2018-10-21

通告两则

「Rust每日新闻」调查问卷

「Rust每日新闻」持续更新也快一年了，现在想做个小调查，了解下读者群，为了在年底出一份「每日新闻」年度报告做准备。同时也为了将来可以更好地给大家提供内容。大家有空填写一下，不涉及隐私。

昨天的金数据问卷调查满额了，今天用腾讯问卷新做了一份，已经填过的朋友，无需再填了。没填过的朋友，抽空用新的问卷调查填写一下。看大家的调查结果，也挺有意思，等问卷结束了，把统计结果分享给大家。

问卷地址

「声明」

今天一天遇到两起评论，一条是带着阴阳怪气评论每周精选，一条是直接说我「标题党」，这让我有点不舒服。当然，我愿意相信对方也许并无恶意，只是用词不当。不过我也觉得有必要再次说明几点：

「每日新闻」只是满足我自己每天的阅读需求，顺便总结出来分享给大家。
每日新闻里的内容，不要当作是翻译来看待。并非翻译，只是我看完以后做了梳理和总结。
人非圣贤，孰能无错？所以新闻的内容有错是很正常的。看见我对内容有错误的理解，欢迎指出问题，我很乐意改正，因为「每日新闻」的存在，也有一部分原因是因为我也要学习。
你可以觉得我的水平很水，发的内容不值得你看，可以选择不交流不关注。但如果要评论或交流，还请携带善意。
并非我敏感，只是觉得给大家说清楚比较好。
有人可能认为我是宣扬Rust调门很高。但其实，我每日新闻基本都在Rust群发放，而且对原文也基本没有故意的篡改或添加私货（要加私货也是对原文中涉及的相关内容进行补充）。不喜勿看。

特此说明

官方新闻

「官方」crates.io的2018年10月15日事件始末

在2018年10月15日，crates.io遭到了一次「伪装官方」的攻击事件。

事件起始：

有人伪造了一个用户名cratesio，然后以常用的简短的名字上传一些crate，里面除了Cargo.toml和README之外什么都没有。
并且指示crates.io用户，如果想要这些名字，就去crates.io issues列表发issues。
此用户上传crate的速度引发了GitHub的限制，导致所有软件的上传和下载速度减慢。

官方应对：

封禁该用户IP
删除该用户上传的所有crate，将cratesio用户的页面定向为404
该用户被举报到GitHub，封禁处理

事件从开始到结束，一共经历了五小时。

官方未来的措施：

考虑到单个的正常用户不可能一次性上传很多crate，所以将会限制上传crate的数量和速率
猜测该用户攻击行为的动机，很可能是因为之前crates.io上面的包名的「抢注」政策不满意。所以官方将在未来几周内讨论确定该政策的解决措施。
无论动机如何，官方团队都不欢迎这种攻击行为，如果对政策不满意，可以提交RFC或给[email protected]发邮件。避免使用这种恶意攻击行为。
通过这次事件，官方团队也意识到应该多和社区进行沟通，并且会为社区的沟通制定更多的通道。

「Web框架」Tide中的路由和提取：首个草图

该文由aaron编写，描述了Tide中路由和提取的设计，结合了Rocket、Actix和Gotham等框架的创意。

路由：从HTTP请求映射到endpoint，即，用于处理请求的一段代码。
提取： endpoint如何在HTTP请求中提取数据。

这文章只是一个草图。

通过一个simple app来展示这种设计：


#[derive(Serialize, Deserialize)]
struct Message {
    contents: String,
    author: Option<String>,
    // etc...
}

/// A handle to an in-memory list of messages
#[derive(Clone)]
struct Database { /* ... */ }

impl Database {
    /// Create a handle to an empty database
    fn new() -> Database;

    /// Add a new message, returning its ID
    fn insert(&mut self, msg: Message) -> u64;

    /// Attempt to look up a message by ID
    fn get(&mut self, id: u64) -> Option<Message>;

    /// Attempt to edit a message; returns `false`
    /// if `id` is not found.
    fn set(&mut self, id: u64, msg: Message) -> bool;
}

上面代码代替App的复杂的后端，可以看作是这个简单app的内存数据库层

接下来构建一个简单Web API：

fn main() {
    // The endpoints will receive a handle to the app state, i.e. a `Database` instance
    let mut app = App::new(Database::new());

    app.at("/message").post(new_message);
    app.at("/message/{}").get(get_message);
    app.at("/message/{}").put(set_message);

    app.serve();
}

具体的endpoint实现：

async fn new_message(mut db: AppState<Database>, msg: Json<Message>) -> Display<usize> {    
    db.insert(msg.0)
}

该函数签名等价于：

fn new_message(mut db: AppState<Database>, msg: Json<Message>)
    -> impl Future<Output = Display(usize)>

其中每个参数都实现Extractor trait。

Extractor trait中说明了如何从请求中提取数据。对于new_message，现在使用两个提取器：一个用于获取应用程序状态（数据库）的句柄，另一个用于提取主体（作为json编码的消息）。

在函数体内，可以直接使用参数。提取器包装器类型实现了Deref和DerefMut。在需要所有权时可以使用.0来提取内部对象：

 db.insert(msg.0)

最后将返回插入消息的标识符，Display(u64) 。Display类型是一个装饰器，用于将给定值序列化为vanilla HTTP 200，并通过Display trait来生成格式化的http body。

impl<T: fmt::Display> IntoResponse for Display<T> { ... }

更多示例看原文。

设计目标：

清晰地了解API和代码如何映射，将通过对路由和提取的分离和限制路由表达能力来做到这一点。
将提取和respond序列更加符合人体工程学。通过利用trait来实现这一点。
避免在核心中使用宏和代码生成。
为中间件和配置提供一个干净的机制，让API非常适合可扩展和自定义

路由：

通过「table of contents」分离路由，可以方便查看整个应用程序的结构
路由没有「fallback」机制，不能有两个相同的路由。
仅通过URL和HTTP方法选择endpoint

路由的语法：

"/users/{}"
"/users/{}/help"
"/users/new"
"/users/new/help"

路由只允许两条路由重叠，其中一条要比另一条更具体。

路由和资源是相匹配的：

impl<AppData> Resource<AppData> {
    pub fn get<T>(&mut self, endpoint: impl Endpoint<AppData, T>) -> &mut Config;
    pub fn put<T>(&mut self, endpoint: impl Endpoint<AppData, T>) -> &mut Config;
    pub fn post<T>(&mut self, endpoint: impl Endpoint<AppData, T>) -> &mut Config;
    pub fn delete<T>(&mut self, endpoint: impl Endpoint<AppData, T>) -> &mut Config;

    pub fn nest(&mut self, impl FnOnce(&mut Router));

    pub fn config(&mut self) -> &mut Config;
}

（有种Restful的风格）

其中AppData是路由核心类型之一，核心类型包括：

/// An application, which houses application state and other top-level concerns.
pub struct App<AppData> { .. }

/// Configures routing within an application. Routers can be nested.
pub struct Router<AppData> { .. }

/// Configures the responses for an application for a particular URL match.
pub struct Resource<AppData> { .. }

/// Embeds a typemap for providing hierarchical configuration of extractors, middleware, and more.
pub struct Config { .. }

路由终止于Endpoints

pub trait Endpoint<AppData, Kind> {
    type Fut: Future<Output = Response> + Send + 'static;
    fn call(&self, state: AppData, req: Request, config: &Config) -> Self::Fut;
}

对于框架的使用者来说endpoint，是任意一个异步函数，其中每个参数都实现了Extractor，返回类型实现IntoResponse。这点和Rocket框架相似，但没有使用宏来实现。

提取器 Extraction

pub trait Extractor<AppData>: Sized {
    type Error: IntoResponse;
    type Fut: Future<Output = Result<Self, Self::Error>> + Send + 'static;
    fn extract(state: AppData, config: &Config, req: &mut Request) -> Self::Fut;
}

这更像actix-web，以下所有类型都实现了Extractor：


pub struct Json<T>(pub T);
pub struct AppState<T>(pub T);
pub struct Path<T>(pub T);
pub struct Glob<T>(pub T);
pub struct Query<T>(pub T);

最终endpoint必须返回能转换为Response的数据：

pub trait IntoResponse: Sized {
    type Body: BufStream + Send + 'static;
    fn into_response(self) -> http::Response<Self::Body>;
}

下一篇文章将阐述中间件和配置API的设计

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社区新闻

「社区」Rust成为GitHub上增长最快的第五种编程语言

增长最快的语言：

Kotlin
HCL
TypeScript
PowerShell
Rust

「研究项目」「系列文章」shifgrethor：Rust实现的垃圾收集库

Rust官方核心人员withoutboats开发了一个内存安全的垃圾收集库。它只是一个研究项目，并不能实际使用。

当然也可以用于学习目的，了解Rust的语言能力如何用于编码安全API中的复杂内存管理要求。

从长远来看，shifgrethor很可能会成为可用的高性能的垃圾回收器。当然，该项目不太可能成为Rust项目的常用功能。也就是说，请不要理解为「Rust要加GC了」。

shifgrethor的存在，只是为了要寻找一个实用的场景，用户可以使用GC来处理复杂的内存管理。比如涉及共享所有权的时候，可以使用动态的方式来管理内存。

shifgrethor是一个精准的跟踪GC

允许循环引用。不同于引用计数，这种GC不会导致内存泄漏。
精准的GC。它可以确切地知道哪些数据是活跃的，哪些不是。

Shifgrethor允许完全自由引用

可以解引用GC指针，可正常获得堆中的对象
GC堆中的对象可以持有不在GC堆中对象的借用/引用，即使它们在栈上
GC堆中的对象可以拥有栈中的对象。
可以讲GC指针从栈上移动到堆上。

GC是一种共享所有权，因此还需要内部可变性。

shifgrethor

博文 Read

「社区」新包 pin-cell

官方核心开发人员withoutboats开发了新的crate，pin-cell，类似于RefCell，但PinCell是针对pinned可变引用的内部可变类型。

为什么PinCell很有用？

从一个object到此object内部包含object的操作叫做「projection」，比如从结构体到其包含的字段，从Vec到其中的元素。Rust中可以按值、按引用、按可变引用来进行projection。

讲pinned引用转换为某些类型的操作叫做「pin projection」，当前讲pinned引入到RefCell是不安全的，所以必须用PinCell来安全处理「projection」。

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Rust文档化建议

作者对Rust文档化（在你编写自己的crate时）给出了一些建议：

README 一定要写，不管多小的crate
CONTRIBUTION要列出来，以便别人贡献
提出一个preRFC，提出增加features文档化配置的功能，这个感觉还是挺有意义的

原文

Amethyst游戏引擎的最新进展

开发团队：

组建核心团队，负责整体管理和方向。
引入新的贡献者团队，这些团队专注于引擎的特定领域，并授权写入权限。
引入活跃策略。如果团队中有人在6个月内处于非活跃状态，将会被自动剔除团队。
现在有四名活跃的成员。

引擎核心：

基于UDP协议的net-dev正在取得进展，它会独立于引擎之外，但会被用于引擎中的高级API。这意外着你可以独立使用net-dev库。
3D渲染器正在完全重写，为了支持现代的渲染技术（Vulkan/Metal/DirectX12后端、VR等），正在招募相关经验的贡献者
正在设计和原型化支持高级部署体系结构的新的资源管道，有助于集成专业级的工作流到引擎中。（使用构建时和部署时配置来节省运行时的计算负担），并减少开发人员和艺术家的资源管理负担。希望通过引擎实现高度可扩展的开发流程，即使在大型商业游戏上也是如此。
实验性的Amethyst editor 发布，用于创建游戏原型
下一步将推出0.9版本，该版本将助力于2D游戏开发人员

原文

const fn编译时SUBLEQ解释器

作者通过实现一个SUBLEQ解释器来测试const fn最近稳定的最小化子集mini-const-fn的可能性。

SUBLEQ是一种单指令集计算机，由其唯一指令SUbtract和Branch（如果小于或等于0的分支）组成。

指令 subleq a, b, c 将会执行 mem[b] = mem[b] - mem[a]; if mem[b] <= 0 { goto c; }，也就是，减并且小于等于0跳转，并且该指令是图灵完备的。其中a、b、c都是地址，mem[b] = mem[b] - mem[a];求减法，后面的分支进行控制挑战，可以实现通用的计算。

wiki： https://en.wikipedia.org/wiki/One_instruction_set_computer

当前Rust稳定的const-fn最小子集，包含的内容比较少，比如，包括算术运算符，结构/元组/数组创建和访问。不允许任何种类的控制流构造，如if，match，while，for或loop。

在实现过程中得到如下事实：

const fn中仅仅允许使用生命周期和Sized作为泛型限定，比如还不能指定T: Copy
函数指针在const fn中是 unstable状态
const fn目前还不支持let绑定和重新分配可变变量
循环可以通过递归调用const fn来实现

const fn count(i: i32) -> i32 {
    count(i+1)
}

比如实现无限的计数循环，但不能指定分支条件。最终的解决方案是，手动展开循环。

结论：

const fn的最小子集是否图灵完备？

答案是：

是的。因为可以用它实现图灵完备的SUBLEQ
不是。只能执行有限数量的迭代。
也许。找到一种方式可以从循环或递归中提前中止（即使找到了中止的方法，仍然只有96次迭代的最大值，因为const fn求值器不允许超过96个栈帧）

一个有趣的事实

subleq函数可以看做一个不动点迭代器（Fixed Point iterator）。

原文

「实验项目」rails/rails_fast_attributes：使用Rust提升Rails性能

刚在Ruby Summit China大会上讲完《Ruby的好朋友-Rust》，今天就看到了这个

是Diesel作者用Helix来帮助提升ActiveRecord的属性映射性能

Helix是Cargo作者带头实现的方便用Rust扩展Ruby的库

rails/rails_fast_attributes

使用WebAssembly加速Markdown渲染

SpiderOak公司的博文，SpiderOak是一个云端备份工具。该公司出了一个产品叫 Semaphor，它是可协作的加密群组IM软件。起因是因为SpiderOak团队需要一个安全的群组消息传递和文件共享解决方案，而没有电子邮件或现成协作工具带来的风险。使用私有区块链加密开发。

在Semaphor中发送的每条消息，都是Markdown文档，所以渲染性能对它们来说很重要。所以他们一直在寻找加速渲染性能的方法。最终他们想到一个方案，就是将WebAssembly集成到React组件中，取代react函数，所以他们提出了react-wasm-bridge 实验组件。它将props传递给Rust WebAssembly模块，并提供构建React渲染树的接口。

Rust是个很自然的选择，因为Rust工具链很完善，比如有wasm-bindgen这样的工具。他们对Markdown渲染器的要求是：

安全，解析用户的输入需要安全
快速，呈现消息展示是Semaphor中最频繁的操作

Rust+wasm方案改进后

安全性：

当前他们的Markdown渲染器用的是markdown-it，它与react一起工作并不安全，因为包含有HTML字符串，对目前的解决方案并不满意。因此新的解决方案必须没有HTML字符串，而是直接创建元素。因此通过Rust来构建React 元素树，并且wasm环境还是一个天然的沙箱，对于攻击者来说并没有那么有用。

性能：

刚开始的实现方案性能并没有多少提升，后来针对它们的产品场景，将React中循环渲染构建dom的逻辑，转移到了Rust中，从而提升了性能。因为对于它们的产品来说，只需要渲染一次即可，im中的消息是不可变的，所以不需要重新渲染。

最终的测试结果：

BROWSER  MARKDOWN-IT   WASM
—————————————————------------
Firefox    162ms       175ms
Chrome     197ms       84ms

react-markdown-wasm

原文

继续讨论Rust中的2D图形

这是「我想要一个2D图形Crate 」文章相关的后续讨论贴，该文作者总结了此次讨论中的几个具体的主题。

原文

学习资源

免费书籍推荐：CODE ARTISTRY BOOK

副标题：A Practical Guide To Rust 卷1

官网

PDF

通过WebAssembly在Cloudless上玩Serverless Rust

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基于 AWS Lambda 和 WebAssembly实现Serverless Rust

这篇文章介绍了：

介绍如何使用WebAssembly创建Serverless功能。
演示完全用Rust编写的AWS Lambda函数。

Rust与编程三定律

本文作者模仿阿西莫夫机器人三定律自创的叫信息学三定律（Three Laws of Informatics）

（感觉叫编程三定律好多了）

程序必须正确（Programs must be correct.）
程序必须可维护，但不能违反第一条定律（Programs must be maintainable, except where it would conflict with the First Law.）
程序必须高效，但不能违反前两条定律（Programs must be efficient, except where it would conflict with the First or Second Law.）

（好像有点道理）

本文很长，作者比较了众多语言，从编程语言发展历史，阐述了编程三定律背后的意义。从这个角度来看，Rust应该是目前唯一遵循此三定律的语言。

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