Shopify为系统编程提供Rust

作者 ｜ Mike Shaver

翻译 ｜ 刘雅梦

策划 ｜ Tina

Shopify 为商业构建互联网基础设施，以满足数百万商家的需求。为了做到这一点，需要构建灵活的业务逻辑和健壮的高性能系统。除了我们对 Ruby 的灵活性和表现力的承诺之外，我们最近还采用了 Rust 作为我们官方的系统编程语言。作为这项工作的一部分，我们加入了 Rust 基金会，并且我们很高兴能加入 Rust 社区。

系统编程是软件工程中的一个要求很高的领域，为其选择的语言将会对系统软件的成功和有效性产生巨大的影响。用于解决这些问题的语言需要快速、高效且安全。此外，如果可能，Shopify 更喜欢社区驱动的开源项目。

Rust 不断增长的行业势头和 Shopify 不断扩大的系统编程项目基础，使我们在 Rust 上进行标准化并加入 Rust 基金会正当其时。

Shopify 的系统编程

自成立以来，Shopify 的主要服务端应用程序编程语言一直是 Ruby。Ruby 的灵活性和表现力使 Shopify 能够开发出强大的商务系统，满足数百万商家以及数亿买家的需求。Ruby 过去是，现在是，将来依然是我们构建现代商务服务端组件时的首选工具。

对于系统编程，例如高性能网络服务器或使用“原生”代码扩展 Ruby，而不是定义业务逻辑，Shopify 开发人员过去一直使用 C 和 Go 等语言。最近，我们决定将 Rust 标准化为我们的系统编程语言。因此，我们正致力于在开发和部署流程中更好地支持 Rust，并帮助 Shopify 工程师开发 Rust 编程方面的专业知识。

为什么选择 Rust？

Rust 的许多方面使它成为我们系统编程语言的一个有吸引力的选择。这些因素结合起来使我们相信 Rust 将会成为我们软件堆栈中一个强大且受欢迎的组件。其他公司可能会对语言的不同属性进行不同的权衡，做出不同的选择；我们的评估最终使我们选择了 Rust。

一致性

Shopify 的系统编程需要涵盖多个领域，而且随着时间的推移，这个数字可能会增加。它们包括高性能服务器、用于提高性能或桥接到其他库的 Ruby 扩展，以及编译为 WebAssembly。我们非常希望将对单一语言的投资运用到众多领域，这意味着要确定一种可以非常灵活使用的语言。相关类型的系统编程将对组织的语言选择产生重大影响；我们需要对此有更宽泛的视角。

性能

Shopify 需要能够高效且可持续地扩缩，以支持全球商业。Rust 为我们提供了可预测的原生代码性能，包括对内存使用的精细控制，这使其适用于我们堆栈的最低级别。当然，Rust 并不是唯一能够提供或接近这种性能的语言。在此基础上，还可以考虑使用现代 C++，或者如果可以接受垃圾收集器的分配行为和性能的话，则可以考虑 Go。

当然，虽然 Rust 具有很高的性能上限，但它本质上并没有提高性能下限。一个应用程序或组件并不会因为它是用 Rust 编写的就神奇地快；程序员仍然需要设计和衡量性能，我们需要确保 Shopify 的 Rust 开发人员拥有必要的工具来轻松完成这项工作。随着我们与 Rust 及其社区的合作，这种支持将成为 Shopify 感兴趣的一个重要领域。

社区

Rust 语言和生态系统是由一个健康的社区驱动的，我们打算像参与 Ruby、 Rails、 React Native 和其他开源项目一样参与这个社区。Rust 的 RFC 流程和治理架构为包容且深思熟虑的讨论提供了坚实的基础，从而推动了语言和工具的未来发展。希望我们的贡献不仅能使 Rust 在 Shopify 的使用中变得更加高效，而且还能为所有 Rust 开发人员带来改进。

这就是 Shopify 加入 Rust 基金会的原因。我们希望支持 Rust 优秀的治理模式和“Rust 公地”的维护，并将我们的知识和观点带入到更大的 Rust 对话中。Rust 基金会为确保 Rust 社区和生态系统的健康所做的工作至关重要，我们非常自豪能够参与他们的使命。

生产力

在某些圈子里，Rust 以难以学习和使用而闻名，但 Shopify 内部和外部的开发人员发现，在通过了最初的学习阶段之后，他们可以非常高效且轻松地使用 Rust 进行构建。Rust 还有一个强大的库生态系统（“板条箱”）和良好的 IDE 集成工具，当然还有非常好的编译器错误消息。类型和宏系统的强大功能允许非常有表现力的 API 和语法，将开发人员的精力集中在表达他们的思想上，而不是在头脑中摆弄大量的状态和不变量。Go 在这方面也享有盛誉，C 和 C++ 就没那么好了。

安全性

Rust 提供了许多让编译器来帮助确保程序正确的工具，包括它们可以安全地管理内存，并且可以“无所畏惧地并行”。随着我们越来越熟练地使用 Rust，我们将会找到更多的方法来使用 Rust 的类型系统和安全规则来保持系统中的不变量。从我们最初的项目中，我们发现与我们评估的其他语言相比，Rust 会在编译时而不是运行时暴露出更多的错误。这促成了 Rust 开发人员经常表达的“有信心部署”情绪。

在我们所考虑的所有语言中，Rust 在安全因素方面遥遥领先：不仅是在生命周期管理方面的内存安全上，它还消除了并行程序中的大多数数据竞争。当然，即使是 Rust，它也有改进的空间，例如静态死锁预防，但所有生产语言都是如此。我们相信 Rust 对静态安全性的承诺会使其最有可能在未来几年中实现这一目标。在这个领域已经有了一些有趣的工作，例如 Ferrocene。

互操作性

系统编程通常涉及到与现有的“原生”库（比如用 C 编写的库）的接口。与 Go 不同的是，Rust 没有垃圾收集器，这使得它可以更容易地插入到可以使用 C 的任何地方。更具体地说，Rust 很好地支持了使用 bindgen 等工具与现有的 C 代码的集成，而像 rb-sys 和 magnus 这样的板条箱允许 Rust 安全地与 Ruby 互操作。C++ 的集成仍然有些笨拙，但像 cxx 这样的板条箱可以帮助弥合语言障碍。除了 RubyVM 本身之外，我们没有大型的 C 或 C++ 代码库，但这种互操作对我们来说仍然是一个重要的考虑因素。

接下来做什么?

在 Shopify，我们的 Rust 之旅才刚刚开始。我们需要开发教育资源和内部工具，并学习如何最好地参与 Rust 社区和生态系统。我们很高兴能成为 Rust 使命的一部分，让每个人都能构建可持续的、内存安全的、高效的软件，并感谢 Rust 基金会的欢迎加入。

Mike Shaver 是 Shopify 核心工程的杰出工程师。

如果你对从头开始构建系统来解决现实世界中的问题感兴趣，我们的工程博客中有关于我们遇到的其他挑战故事。访问我们的工程职业位页面，了解我们的空缺职位。加入我们的远程团队，可以（几乎）在任何地方工作。了解我们是如何通过招聘来共同设计未来的——一个通过设计实现数字化的未来。

原文链接：

https://shopify.engineering/shopify-rust-systems-programming