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Rust 與 Golang - 何時使用它們?

【轉自 Fizer Khan的《Rust Vs Golang - When to use them?》(翻譯)】在過去的十年中,Rust 和 Go 兩種新的程式設計語言主要為企業開發而開發和出現。Go 于 2009 年由世界知名的 Google 建立,其次是 Rust,後者于 2010 年由 Mozilla 建立。盡管這兩種程式設計語言可能看起來很相似,因為它們提供了諸如記憶體安全、開源開發模型等關鍵特性,但它們之間卻有很大的不同。

【轉自 Fizer Khan的《Rust Vs Golang - When to use them?》(翻譯)】

Rust 與 Golang - 何時使用它們?

在過去的十年中,Rust 和 Go 兩種新的程式設計語言主要為企業開發而開發和出現。Go 于 2009 年由世界知名的 Google 建立,其次是 Rust,後者于 2010 年由 Mozilla 建立。

盡管這兩種程式設計語言可能看起來很相似,因為它們提供了諸如記憶體安全、開源開發模型等關鍵特性,但它們之間卻有很大的不同。

Go主要設計用于建構 Web API(應用程式程式設計接口)和易于擴充的小型服務,特别是具有 goroutines 的強大功能。

相比之下,Rust主要設計用于處理 CPU 密集型操作,例如執行算法和大量資料。是以,消耗和需要高性能的項目通常使用 Rust over Go。

本文将讨論 Rust 和 Go 之間的基本差別,以及何時使用這兩種新興且重要的程式設計語言中的哪一種。

  1. Rust 與 Go:簡要比較和主要差異
  2. 什麼時候應該使用 Rust?
  3. 什麼時候應該使用 Go?

Rust 與 Go:簡要比較和主要差異

讓我們在性能、并發性、速度等方面比較 Rust 和 Go,以了解這些程式設計語言的要點。但首先,讓我們以表格的形式簡要地看一下這兩者之間的比較:

語言 Go Rust
釋出時間 2009 2010
開發組織 Google Mozilla
關鍵工作負載 Web 應用程式、API、網絡、DevOps、CLI 應用程式、雲應用程式、資料處理 物聯網(物聯網、雲應用、安全敏感應用、處理引擎、系統元件
用語言編寫的軟體 language Docker, Kubernetes, Ethereum, Hugo, Caddy, Github CLI, Drone, Terraform, Syncthing Ripgrep, Firefox, Habitat, Deno, alagritty

主要的主要差別是:

  1. 性能
  2. 并發
  3. 記憶體安全
  4. 開發速度
  5. 開發經驗

#1 性能

Google 引入 Go 作為 C++ 語言的替代品,後者更易于編碼和學習。Go 提供并允許您輕松使用 goroutines(協程),通過它您可以通過簡單地添加 go 文法将函數作為子程序運作。但是,盡管有這些可行的特性和多核 CPU 支援,Rust 還是勝過 Go。

Rust 高效地執行算法和資源密集型操作。根據benchmarks game(基準遊戲),Rust 在測試算法時快了 30%;并且在二叉樹計算的情況下至少快 1000%。對于記憶體處理和處理,Rust 使用零成本運作時抽象。

是以,在絕對需要性能的情況下或某些項目中,Rust 比 Go 更受歡迎。

#2 并發

Go 支援并發并在這方面壓倒 Rust。Go 的并發模型使開發人員能夠跨多個 CPU 核心部署工作負載,進而使 Go 成為一種高效的語言。

在您運作 Web 伺服器處理 API 請求的情況下,Go 的goroutines允許您将每個請求作為子程序運作。這個過程極大地提高了效率,因為它将任務解除安裝到所有可用的 CPU 核心。

相比之下,為了支援并發,Rust 隻有原生的 await/sync 文法。是以,雖然 Rust 保證了記憶體安全,但在并發方面,開發人員更喜歡 Go。

#3 記憶體安全

Go 和 Rust 都優先考慮記憶體安全。但是出于性能原因,Go 存在資料競争的可能性。正如上一點所見,Rust 的主要關鍵點和優勢是它提供了記憶體安全性。為了啟用記憶體安全并發,Rust 采用了類型安全。Rust 嚴格的編譯器會檢查您引用的每個記憶體位址和您使用的每個變量。此功能會在出現任何未定義的行為時通知您,并最大限度地避免任何資料競争條件。

它確定開發人員不會在資料競争條件或緩沖區溢出的情況下運作。盡管記憶體安全是 Rust 的一個基本特性,但它也有其自身的缺點。在編寫代碼時,需要非常注意并注意記憶體配置設定。總是很難讓您的記憶體安全得到保護。

#4 開發速度

在某些情況下,開發速度比程式速度或性能更重要。Go 的簡單性和直接性使其成為一種具有快速開發過程的語言。Go 有更短的編譯時間和更快的運作時間。現在,盡管 Go 提供了速度和簡單性,但代價是缺少許多重要功能。為了使 Go 語言更容易,Google 省略了 Go 中其他程式設計語言中的許多功能。

另一方面,Rust 提供了比 Go 更多的功能。但是 Rust 的編譯時間較長,尤其是對于那些依賴樹較大的應用程式。

是以,如果一個項目的優先級是開發速度和快速開發周期,那麼 Go 是一個更好的選擇。但是,如果您不太關心開發速度而更關心執行速度和記憶體安全,那麼 Rust 是您的首選。

#5 開發經驗

由于 Go 的設計考慮了簡單性和易用性,是以大多數開發人員經常發現它是一種“無聊的語言”或“直截了當的語言”。Go 有限的内置功能集使其易于學習和采用。它是 C++ 語言的一種更簡單的替代方案,但在記憶體配置設定和記憶體安全等特性上有所妥協。

相比之下,Rust 提供了高記憶體安全特性,使代碼更複雜,開發人員的工作效率更低。傳遞指針的能力和所有權的概念使 Rust 成為許多人不希望和沒有吸引力的選擇。

與 go 相比,Rust 有更陡峭的學習曲線。然而,同樣重要的是要注意 Go 比其他語言(如 JavaScript 和 Python)具有更陡峭的學習曲線。

什麼時候應該使用 Rust?

當性能很重要并且是重中之重時,Rust 是開發人員的絕佳選擇,尤其是在處理和處理大量資料時。Rust 還對線程之間如何共享資源以及線程的行為方式進行了細粒度的控制。

但不利之處在于記憶體安全的額外複雜性;Rust 減慢了開發速度,導緻學習曲線更加陡峭。重要的是要記住,這不一定是 Rust 的缺點,因為它還保證開發人員不會遇到任何記憶體安全錯誤,因為編譯器會編譯并檢查每個資料指針。這種保證總是有益的,并且在複雜系統中派上用場。

是以,您應該在以下情況下選擇和使用 Rust:

  1. 性能是您的首要任務
  2. 您更喜歡記憶體安全而不是簡單
  3. 您更喜歡對線程進行細粒度控制
  4. 您更喜歡運作時的正确性
  5. 您更喜歡硬體級代碼

什麼時候應該使用 Go?

Go 是 Node.js 建立 Web API 的最佳替代品,它适用于廣泛的用例。Go 提供了 goroutines,它的并發模型非常适合用于處理多個獨立請求的伺服器端應用程式。

Go 還提供對HTTP(超文本标記語言)網絡協定的内置支援。它允許開發人員快速輕松地開發一個小型 API 并将其作為微服務運作。是以,Go 非常适合微服務架構,可以輕松滿足 API 開發人員的需求。

是以,如果您更喜歡文法簡單性而不是性能和價值開發速度,那麼 Go 是您的選擇。

是以,您應該在以下情況下選擇和使用 Go:

  1. 你更關心代碼的可靠性和簡單性
  2. 您想要進階别的執行速度
  3. 您更喜歡簡單的文法和直接的代碼來快速編寫代碼
  4. 您希望使用更靈活的語言來支援大型 Web 開發

結論

您是否應該為您的項目單獨選擇 Rust 或 Go,完全取決于該項目的需求和要求。Rust 和 Go 有一些相似之處,比如兩者都是開源的,旨在支援并行計算環境和微服務架構。這兩種程式設計語言都通過并發過程優化了可用的 CPU 核心使用率。

您決定選擇 Rust 還是 Go 取決于您希望建構的應用程式類型及其要求。如果您希望建立API和 Web 應用程式,則必須使用 Go 來利用其内置的并發功能,支援微服務架構。

Rust 還允許并幫助您設計 Web API,但這并不是建立這種程式設計語言的主要用例。Firefox 的 Rust 主要側重于記憶體安全,這增加了其開發時間和代碼複雜性,即使對于非常簡單易用的 Web API 也是如此。但是,如果您的首要任務是對代碼有更多的控制,那麼 Rust 應該是您的選擇。更好地控制您的代碼還允許開發人員編寫記憶體高效、優化程度高、精确且高性能的代碼。

是以,當關于這兩種程式設計語言中的哪一種比另一種更好的問題時,它僅取決于安全性與簡單性的問題。雖然有些人喜歡 Go 的簡單性,但有些人喜歡 Rust 的安全性。Go 和 Rust 這兩者的設計有很大的不同,這就是為什麼一些開發者利用它們二者的設計獲得簡便性,靈活性,安全性和性能,以及全部。