زبان برنامه نویسی Rust
طبق نظرسنجی های StackOverflow در سال 2020، بیش از 86 درصد از افرادی که از Rust استفاده کرده اند، مایل به استفاده مجدد از آن هستند.
این تصادفی نیست، زیرا Rust نه تنها ترکیب خاصی از عملکرد و امنیت را برای توسعه‌دهندگان فراهم می‌کند، بلکه ابزارهایی برای پیاده سازی سریع‌تر کد در اختیار توسعه‌دهندگان سطح مبتدی قرار می‌دهد.
Rust به طور رسمی در سال 2015 منتشر شد و تغییرات و به روز رسانی های زیادی را پشت سر گذاشت تا به زبان محبوب امروزی تبدیل شود. در اینجا مزایای آن و موارد استفاده در نیروی کار و پروژه های جانبی را مورد بحث قرار خواهیم داد.
Rust چیست و چرا از آن استفاده کنیم؟
Rust یک زبان برنامه نویسی با تایپ ایستا و چند پارادایم است که بر ایمنی و عملکرد تمرکز دارد. Rust با در نظر گرفتن ایمنی، سرعت و کارایی ساخته شد.
این انتزاعات و ویژگی های کاربردی را برای بسیاری از توسعه دهندگان با هزینه صفر ارائه می دهد، و برای بسیاری از توسعه دهندگان، اکثر مشکلات زبان های سطح پایین دیگر مانند خطاهای حافظه و ساخت برنامه های همزمان را حل می کند.
Rust برای ساخت بسیاری از وب سایت ها و محصولات مانند 1Password، Figma، NPM، Coursera، Mozilla، Atlassian، Dropbox و غیره استفاده شده است.
Rust اغلب به عنوان زبان انتخابی برای برنامه نویسی سیستم توسط توسعه دهندگان انتخاب می شود، زیرا بهترین سرعت در کلاس را با استفاده از منابع بسیار کم ترکیب می کند و در عین حال امنیت استاندارد سرور را ارائه می دهد. Rust مشکلات مرتبط با C/C++ مانند جمع آوری زباله و ایمنی را حل می کند.
حالا بیایید در مورد اینکه چرا Rust به این اندازه محبوب است صحبت کنیم.
فواید Rust
Rust دارای انتزاعات بدون هزینه است
یکی از بهترین ویژگی‌های Rust انتزاع‌های هزینه صفر است، به این معنی که برای ویژگی‌هایی که استفاده نمی‌کنید نیازی به پرداخت هزینه ندارید، بنابراین چه از انتزاع‌ها استفاده کنید و چه به پیاده‌سازی «دستی» بروید، هزینه‌های مربوط به سرعت، مصرف حافظه و غیره، یکسان است
با انتزاعات بدون هزینه، بررسی حافظه زمان کامپایل و جمع آوری زباله، Rust حافظه را در زمان اجرا بررسی و جمع آوری نمی کند، بلکه طول عمر کد را در زمان کامپایل ردیابی می کند. این بدان معناست که فرقی نمی‌کند از حلقه‌ها یا بسته‌ها استفاده می‌کنید - همه آنها در یک اسمبلی کامپایل می‌شوند.
برای مهندسان نرم افزار، بسیاری از مسائل مربوط به برنامه نویسی سیستم ها خطاهای حافظه هستند. هدف آنها طراحی پروژه ای با مدیریت کد با کیفیت، خوانایی و عملکرد با کیفیت در زمان اجرا است.
برای انجام این کار، مهندسان سعی می‌کنند بهینه‌سازی کد و سربار حافظه را محدود کنند، که دسترسی غیرمستقیم به حافظه را تحت فشار قرار می‌دهد که می‌تواند باعث عملکرد در زمان اجرا شود. Rust این مشکل را با انتزاعات بدون هزینه حل می کند.
Rust دارای پشتیبانی داخلی برای همزمانی است
همزمانی به سادگی چیزی است که زمانی اتفاق می افتد که چندین نسخه از یک برنامه به طور همزمان اجرا می شود و در طول زمان اجرا، همه نسخه های برنامه با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند.
Rust از چند رشته پشتیبانی می کند و با قوانین مالکیت و قرض گرفتن آن، توسعه‌دهندگان توانسته‌اند کدهای همزمان بهتری را با استفاده از زبان بنویسند - همه اینها به این دلیل است که Rust از Data Races (موقعی نسخه های مختلف برنامه به صورت همزمان بخواهند بر قسمتی از حافظه اعمال نوشتن و خواندن را انجام دهند) در طول زمان کامپایل جلوگیری می‌کند.
Rust مالکیت و امنیت را ارائه می دهد
مالکیت اغلب به عنوان منحصر به فردترین ویژگی Rust در نظر گرفته می شود. مالکیت Rust را قادر می‌سازد تا بدون نیاز به زباله‌گیر، ایمنی حافظه را بسازد و تضمین کند. وقتی صحبت از زبان های برنامه نویسی سطح پایین می شود، دو نوع حافظه وجود دارد: stack و heap.
Stack نوعی حافظه است که برای تخصیص حافظه پویا که حافظه شناخته شده است، مانند اعداد صحیح و رشته ها استفاده می شود. Heap برای حافظه‌ای استفاده می‌شود که ممکن است در آینده تغییر کند، به این معنی که بیشتر توسعه‌دهندگان فضاهایی را برای آیتم‌های یک پشته در نظر می‌گیرند و سپس آنها را در فضایی در پشته امضا می‌کنند. یکی از مشکلات این روش این است که گاهی اوقات می توان دو متغیر را به یک داده در یک پشته نسبت داد.
برای حل این مشکل، Rust فقط به یک متغیر اجازه می دهد تا یک قطعه داده را داشته باشد. هنگامی که داده ها به متغیر دیگری اختصاص داده می شوند، یا منتقل می شوند یا کپی می شوند.
در مورد موضوعات امنیت و ایمنی، Rust به عنوان یکی از اولین زبان ها در ایمنی ذکر شده است. برخلاف سایر زبان‌ها، Rust کامپایل حافظه برنامه را در زمان کامپایل تجزیه و تحلیل می‌کند و اغلب از اشکالات و خطاهایی که ممکن است از مدیریت ضعیف حافظه رخ دهد جلوگیری کند. این، البته، جمع آوری زباله را در برنامه Rust غیر ضروری می کند.
Rust همچنین به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا با افزودن کلمه unsafe، سفارشی سازی ها و پیاده سازی ها را سفارشی کنند.
Rust مستندات کامل و چشمگیر دارد
از Rust اغلب به عنوان زبانی با منحنی یادگیری تند یاد می شود و معمولاً برای مبتدیان نیست. با وجود این، تعداد زیادی از توسعه دهندگان مستندات کامل Rust را دلیلی برای پذیرش این زبان ذکر کرده اند.
تعدادی از افرادی که در نظرسنجی StackOverflow شرکت کردند و به عنوان توسعه دهندگان متوسطی که تازه وارد صحنه Rust شده بودند، شرکت کردند، گفتند که این مستندات به عنوان راهی برای بهبود دانش آنها در مورد Rust عمل کرده است.
Rust جامعه رو به رشدی دارد
زبان ها و ابزارهای برنامه نویسی زمانی رشد می کنند که جامعه ای متشکل از کاربران و افراد برای تعامل داشته باشند. از آنجایی که Rust محبوب است، اکنون حس اجتماعی قوی در بین کاربران خود دارد.
از آنجایی که در سال 2010 ایجاد شد و توسط توسعه دهندگان و شرکت ها پذیرفته شد، از آن زمان کاربران، کارشناسان و علاقه مندان متعددی را جمع آوری کرده است و به افراد تازه کار کمک می کند و مشکلات مربوط به Rust را حل می کنند.
Rust یک صفحه انجمن با پیوندهایی به کانال های Discord و یک انجمن برای همه چیز Rust دارد. این گروه‌ها به ظهور خود در اینترنت ادامه داده‌اند و وقف کار با Rust و کمک به توسعه‌دهندگان در اکوسیستم Rust هستند.
چه زمانی باید از Rust استفاده کرد؟
Rust به دلیل ویژگی‌های ایمنی آن، در محتوی کلاس‌های خاصی از اشکالات در حین کامپایل مفید است. اما برای استفاده در برنامه‌هایی که عملکرد آن مهم است و حجم زیادی از داده پردازش می‌شود، مناسب‌تر است.
Rust برای موارد زیر خوب است:
ساختن سیستم‌های تعبیه‌شده و برنامه‌های بلاک چین: Rust زبان بکند تعدادی از برنامه‌های بلاک چین است، به دلیل توانایی آن در رسیدگی به درخواست‌های متعدد در یک شبکه با بار محاسباتی کم یا بدون بار. Rust برای ساخت سیستم های بلاک چین مانند Polkadot( یک شبکه بلاک چین برای انجام وظای) و Parity.io ( یک جایگزین شبکه برای اتریوم ) استفاده شد.
مرورگرها و موتورهای وب: Rust در موزیلا توسط طراحان در حین کار بر روی موتور مرورگر Servo اصلاح شد و حتی گفته می‌شود که مایکروسافت از Rust برای طراحی مجدد برخی از اجزای حیاتی عملکرد خود استفاده می‌کند.
سیستم عامل: چندین زبان به طور کامل با استفاده از Rust نوشته شده اند، که برخی از آنها عبارتند از: Redox( یک سیستم عامل به سبک یونیکس در طراحی میکروکرنل) و FireCracker( یک ابزار مجازی سازی منبع باز که برای ساخت کانتینرهای امن و ماشین های مجازی برای سرویس های بدون سرور استفاده می شود).
ایجاد پروژه های وب: از Rust برای توسعه پروژه های مبتنی بر وب و ابزارهایی مانند موشک و گاتهام برای ایجاد پروژه های وب مانند Dropbox و Coursera استفاده شده است.
ساخت ابزارهای خط فرمان: Rust به دلیل سرعت، ایمنی و پشتیبانی از پلتفرم های مختلف، زبان انتخابی برای ساخت برنامه ها و ابزارهای خط فرمان است.
نتیجه
از قابلیت استفاده آن گرفته تا نیاز روزافزون به ویژگی هایی که ارائه می کند، می توانیم ببینیم که چرا محبوبیت Rust در حال افزایش است و به این زودی ها محو نخواهد شد.
انجمن Rust به طور باورنکردنی فعال است و همچنان به انتشار به روز رسانی ها و ابزارهایی برای بهبود Rust ادامه می دهد. Rust به دلیل توانایی و شهرت خود در ایجاد سیستم های ایمن، در سال های آینده محبوبیت خود را حفظ خواهد کرد.
ایمنی، سرعت و کارایی Rust (یعنی توانایی آن در کمک به توسعه‌دهندگان برای نوشتن کدهای عملکردی سریع‌تر) از دلایلی است که در سال‌های آینده همچنان مورد علاقه جامعه توسعه‌دهندگان خواهد بود.
