Rust 教程

从0到1实现WebSocket传输层，每一行代码都有血泪故事，性能爆表到让人怀疑编译器开挂了

手把手教你用Rust构建跨机器通信的Actor系统，性能爆表到让人怀疑人生

用咖啡店的隐喻，从零实现一个可用的 Rust 迷你 Actor 框架，涵盖 Addr、spawn、supervise、注册表与消息通信。

关注梦兽编程微信公众号，轻松了解Rust 周一早高峰的地铁站，人潮汹涌。闸机在入口限流，站台有人数管控，列车会临时加编组，广播把大家调度得井井有条。这一整套“城市级调度”，就是微服务在高并发下要做的事。你的 Rust 服务，也需要同款四道闸门：限流、背压、批处理、以及一脑袋灵光的中间件。 先把结论放在前面。稳定不是“慢”，稳定是让“快”有序地发生。只要闸门装在对的位置，洪水进来都能分流成河。 为什么会堵：异步不等于无限并发 很多人一看到异步，就以为服务器像开挂了一样能无限接单。现实更像外卖平台：订单暴涨那一刻，骑手数量、后厨火力、商家出餐速度，任何一个短板都能卡住整条链路。吞吐永远受制于最慢的环节，排队本身不是原罪，失控排队才是事故的来源。 所以第一原则很简单：别让请求在你不知道的地方悄悄堆积。该拒就拒、该排就排、该攒就攒、该协调就协调。 限流：像地铁闸机一样，按节奏放行 入口限流就是闸机。我们不是不欢迎大家，而是不想一窝蜂冲进站台把人挤翻。限流保护的是你自己和下游依赖，尤其是第三方 API、数据库、或拥贵资源位。 在 Rust 里，基于 Tower 生态可以很优雅地加一层“闸机”。下面是一个把限速、并发上限、超时、追踪打包起来的最小示例，搭配 Axum 路由即可复用在全站： use axum::{routing::post, Router}; use std::time::Duration; use tower::{ServiceBuilder, timeout::TimeoutLayer}; use tower::limit::{ConcurrencyLimitLayer, RateLimitLayer}; use tower_http::trace::TraceLayer; async fn create_order() -> &'static str { "ok" } #[tokio::main] async fn main() { let middleware_stack = ServiceBuilder::new() .layer(TraceLayer::new_for_http()) .layer(TimeoutLayer::new(Duration::from_secs(2))) .layer(ConcurrencyLimitLayer::new(256)) .layer(RateLimitLayer::new(100, Duration::from_secs(1))) .into_inner(); let app = Router::new() .route("/orders", post(create_order)) .layer(middleware_stack); axum::Server::bind(&"0.0.0.0:3000".parse().unwrap()) .serve(app.into_make_service()) .await .unwrap(); } 这个“闸机”有两层意思：速率限制（每秒最多 100 个请求），和并发限制（最多同时处理 256 个）。既平滑了突发，也避免把下游打跪。更进一步，你可以按租户、按 API Key 维度做分桶配额，把“公平”落在数据上。 ...

导语：99%程序员被异步任务折磨到秃头？这套Rust微服务架构让你一夜回到18岁 关注梦兽编程微信公众号，轻松入门Rust 你有没有在凌晨3点被手机震醒，然后发现生产环境的服务器又双叒叕挂了？用户投诉邮件像雪花一样飞来，而你只能在床上怀疑人生：为什么我的异步任务总是这么不听话？ 如果你点头如捣蒜，那恭喜你找对地方了。今天我要教你用Rust的Axum框架，构建一个比瑞士手表还精准、比德国汽车还可靠的异步微服务。 异步微服务就像一家忙碌的咖啡厅 想象一下，你开了一家咖啡厅。顾客点单后，你不能傻傻地站在那里等咖啡煮好，否则后面排队的客人早就跑光了。聪明的做法是：接单→交给后厨→继续接下一单。 Axum微服务的工作原理就是这样。HTTP请求就像点咖啡的顾客，后台任务就像煮咖啡的师傅，而消息队列就是那张写满订单的小纸条。 首先，我们来搭建项目的基础依赖： [dependencies] axum = "0.7" tokio = { version = "1", features = ["full"] } tokio-util = "0.7" serde = { version = "1", features = ["derive"] } serde_json = "1" tower = "0.4" 然后定义我们的任务结构，这就像咖啡厅的订单单： use serde::{Deserialize, Serialize}; use tokio::sync::mpsc; use std::sync::Arc; #[derive(Debug, Clone, Serialize, Deserialize)] pub struct Job { pub id: u64, pub task_type: String, pub payload: String, } type JobSender = mpsc::Sender<Job>; type JobReceiver = mpsc::Receiver<Job>; 接下来创建我们的"点单台"： use axum::{routing::post, Router, extract::Extension, Json}; // 这就是我们的"点单台" async fn submit_job( Extension(sender): Extension<Arc<JobSender>>, Json(payload): Json<Job>, ) -> &'static str { match sender.send(payload).await { Ok(_) => "✅ 您的任务已接收，请稍等片刻", Err(_) => "❌ 任务队列已满，请稍后再试" } } async fn health_check() -> &'static str { "服务器状态：精神抖擞！" } fn create_app(sender: Arc<JobSender>) -> Router { Router::new() .route("/submit", post(submit_job)) .route("/health", get(health_check)) .layer(Extension(sender)) } 后台任务队列：像快递分拣中心一样高效 你知道快递公司是怎么处理海量包裹的吗？他们有一个巨大的分拣中心，包裹通过传送带源源不断地流入，工人们井然有序地处理每一个包裹。 ...

Rust Axum 优雅停机终极指南：99%程序员都踩过的坑，这次彻底解决 关注梦兽编程微信公众号，轻松入门Rust 你是否遇到过这些生产环境的噩梦：服务器重启时丢失了用户数据？数据库连接异常导致事务回滚？WebSocket连接突然断开让用户体验崩塌？这些问题的根源往往就是一个被99%程序员忽视的细节——Rust Axum优雅停机。 兄弟，你是不是也这样？写完个牛逼的 Axum 服务，一跑起来，感觉自己就是世界之王。但要停掉它的时候，反手就是一个 Ctrl+C，简单粗暴，一了百了。 爽是爽了，但你知道后台发生了什么吗？ 这就像你开了一家火爆的餐厅，晚上10点准备打烊，你不是直接拉电闸、锁大门，把还在啃鸡腿的顾客赶出去。那样明天你的店就会因为“服务态度恶劣”上热搜。 正确的做法是：门口挂上“今日已打烊”的牌子（不再接受新客人），让里面的客人吃完最后一口（处理完进行中的请求），然后厨房收拾干净（清理资源），最后才锁门回家。 今天，我就带你用 Rust 和 Axum，给你家的“餐厅”实现一个五星好评的打烊流程——优雅停机（Graceful Shutdown）。 为什么Rust Axum优雅停机如此重要？ 在深入技术实现之前，让我们先了解为什么优雅停机是生产环境的必备技能。据统计，70%的生产事故都与不当的服务重启和资源清理有关。一个完善的Rust Axum优雅停机机制能够： 避免数据丢失：正在处理的HTTP请求能够完成，避免用户操作失败 保护数据库连接：确保数据库事务正确提交或回滚，防止数据不一致 维护用户体验：WebSocket连接、实时推送等功能能够优雅地通知客户端 满足合规要求：金融、医疗等行业对服务可用性有严格要求 第一步：构建Rust信号监听系统 首先，我们的程序得能“听懂”指令。不能操作系统都喊“收工”了，它还傻乎乎地接着奏乐接着舞。这个指令就是 SIGINT (你按 Ctrl+C 发出的) 和 SIGTERM (系统或 Docker 这类工具发出的)。 在 Tokio 里，我们可以设置一个“信号员” shutdown_signal，让它竖起耳朵专门等这两个信号。 use tokio::signal; async fn shutdown_signal() { let ctrl_c = async { signal::ctrl_c() .await .expect("failed to install Ctrl+C handler"); }; #[cfg(unix)] let terminate = async { signal::unix::signal(signal::unix::SignalKind::terminate()) .expect("failed to install signal handler") .recv() .await; }; #[cfg(not(unix))] let terminate = std::future::pending::<()>(); tokio::select! { _ = ctrl_c => {}, _ = terminate => {}, } println!("收到停机信号，准备优雅退场..."); } 这段代码就像给餐厅门口装了个声控开关，只要听到“打烊”或“关门”的口令，它就会触发下一步动作。 ...

Rust + Axum = 王炸？手把手教你用“乐高”模式搭建高性能Web服务器！ 你是不是也这样？ 写多了Java，感觉自己像个“配置工程师”，满眼都是@Autowired和XML。 玩腻了Node.js，享受着异步的丝滑，却也为回调地狱和单线程的性能天花板而焦虑。 你听说过Rust，那个传说中运行起来快如闪电、内存安全到让GC（垃圾回收）下岗的“性能怪兽”。但每次看到 &'a、mut、Arc<Mutex<T>> 这些符号，就感觉大脑CPU过载，默默地把“从入门到放弃”打在了公屏上。 如果我告诉你，用Rust写后端，不仅不难，甚至还像玩乐高积木一样有趣、直观、且优雅，你会信吗？ 别急着反驳。今天，我们就请出主角——Axum，一个由创造了tokio（Rust异步运行时事实上的标准）的官方团队打造的Web框架。它将彻底颠覆你对Rust后端开发的认知。 准备好了吗？让我们一起，用最骚的方式，搭一个快到没朋友的Web服务！ 第一步：准备“食材”——把Axum请进你的项目 任何一个伟大的工程，都始于一个简单的Cargo.toml（你可以把它理解为Rust项目的package.json或pom.xml）。 打开你的Cargo.toml，把下面这两行“神兵利器”加到[dependencies]下面： axum = "0.7" tokio = { version = "1", features = ["full"] } 简单解释一下这两个“乐高零件”： axum: 我们今天的主角，负责处理HTTP请求的“总指挥官”。 tokio: Rust世界的“红牛”，提供了强大的异步运行时环境。features = ["full"]意思是，别客气，把所有功能都给我满上！ 当然，你也可以像个老炮儿一样，在命令行里潇洒地敲下： cargo add axum cargo add tokio --features full 搞定！我们的厨房已经准备好了。 第二步：第一道“开胃菜”——你的第一个Axum应用 光说不练假把式。让我们直接上代码，看看一个最基础的Axum服务器长啥样。 在你的main.rs里，贴上这段代码： use axum::{ routing::get, Router, }; use std::net::SocketAddr; #[tokio::main] async fn main() { // 我们的“路由总管”，负责管理所有的URL和对应的处理函数 let app = Router::new().route("/", get(root_handler)); // 定义服务器的监听地址，127.0.0.1:3000，很经典，对吧？ let addr = SocketAddr::from(([127, 0, 0, 1], 3000)); println!("🚀 服务启动，监听在 {}", addr); // 启动服务器，让它开始工作！ axum::Server::bind(&addr) .serve(app.into_make_service()) .await .unwrap(); } // 这是一个“处理函数”（handler），负责处理发往根路径"/"的GET请求 async fn root_handler() -> &'static str { "你好，来自Axum的世界！🌍" } 看到没？这就是一个完整的Web服务器了！我们来庖丁解牛一下： ...

朋友，你是否也经历过这样的深夜？ 显示器上，Rust编译器那鲜红的错误提示，像一双无情的大手，死死扼住你项目的喉咙。生命周期、所有权、借用检查……这些平时让你引以为傲的安全卫士，此刻却像一群喋喋不休的唐僧，念得你头皮发麻，只想大喊一声：“闭嘴！” 就在你万念俱灰，准备砸键盘的前一秒，一个词在你脑海中闪着金光，带着魔鬼的诱惑——unsafe。 它看起来那么美，像一个“作弊码”，一个能让所有红线瞬间消失的“上帝模式”开关。你颤抖着敲下这六个字母，把它像一个神圣的结界一样包裹住你那段“问题”代码。 cargo build… 成功了！世界清净了。 你长舒一口气，感觉自己像个驯服了恶龙的英雄。但你没看到的是，编译器在沉默的背后，留下了一个轻蔑的眼神，仿佛在说：“好吧，你非要这么玩，那接下来出的所有事，你自己扛。” unsafe：不是免死金牌，而是你签下的“生死状” 让我们先撕掉unsafe那层“自由奔放”的伪装，直面它残酷的真相。 在Rust的世界里，unsafe关键字并不意味着“关闭所有安全检查，大家一起YOLO”。它的真正含义是： “我，这位牛逼的程序员，在此郑重立誓，我将亲自接管这块代码的内存安全。编译器你看不懂的，我懂；你检查不到的，我来保证。如果程序崩溃、内存泄漏、数据错乱，甚至导致服务器爆炸、公司倒闭，都是我一个人的责任。” 看明白了吗？你不是在关闭规则，你是在跟编译器签一份“生死状”。你把胸脯拍得邦邦响，告诉它：“这块地盘我罩着，出事我负责！” 这就像你开着一辆有全球最顶级自动驾驶系统的汽车。但你嫌它太啰嗦，总在你快要撞墙时自动刹车。于是你手动关掉了所有安全辅助，一脚油门踩到底，笑着说：“还是手动挡开着爽！” 爽是爽了，但前方是悬崖还是坦途，就全看你自己的技术和运气了。 大多数时候，我们以为自己是藤原拓海，实际上我们只是刚拿驾照的愣头青。为了避免大家在“秋名山”上翻车，今天，我就带你盘点一下那些开发者最爱犯的unsafe“作-死-骚-操-作”。 第一宗罪：把unsafe当胶带，封住编译器的嘴 这是最常见，也是最愚蠢的错误。当你搞不定生命周期或者所有权问题时，第一反应不是去理解它，而是简单粗暴地用unsafe块包起来，让编译器“闭嘴”。 犯罪现场复现： let r: &i32; unsafe { r = std::mem::transmute(0x123456usize); } println!("{r}"); 这段代码，你用unsafe强行把一个不知所谓的内存地址 0x123456 “翻译”成了一个 i32 的引用。编译器被你用unsafe捂住了嘴，只能眼睁睁地看着你作死。 后果： 编译通过，运行崩溃。或者更糟的，它没崩溃，但在某个不为人知的角落，数据已经开始腐烂，直到你的客户在半夜三点打电话投诉，你都不知道问题出在哪。 梦兽箴言： 编译器对你发出的每一个警告，都像是你妈觉得你冷。她可能不懂时尚，但她绝不会害你。当你试图用unsafe让它闭嘴时，先问问自己：我是不是真的比这个设计了四十多年、凝聚了无数智慧的编译器系统更懂安全？ 我们刚刚揭露了unsafe的第一宗罪，但这仅仅是打开了潘多拉魔盒的一条缝。现在，让我们深入黑暗，看看那些更隐蔽、更致命的骚操作。 第二宗罪：手持“万能钥匙”，却在开“盲盒” 裸指针（Raw Pointers）是unsafe世界里的常客。它就像一把钥匙，可以指向内存里的任何地方。而有些新手，拿到这把钥匙后，就兴奋地像个拿到了万能钥匙的小偷，随便找个“门牌号”（内存地址）就想开门看看。 犯罪现场复现： let ptr = 0x123456usize as *const i32; unsafe { println!("{}", *ptr); // 哥们，你猜这里面是啥？ } 你给了ptr一个固定的内存地址，然后自信地用 * 来解引用，想看看里面藏着什么宝贝。 后果： 这不是在寻宝，这是在玩俄罗斯轮盘。那个地址上可能空无一物，可能是你操作系统的核心数据，也可能是隔壁程序存放的商业机密。你这一“开”，轻则程序当场去世，重则引发系统蓝屏，甚至可能因为修改了不该改的数据，导致一些无法预测的、幽灵般的bug。 梦兽箴言： unsafe给了你开锁的权利，但前提是你必须百分之百确定这把钥匙对应的是你自己的保险箱，而不是别人的军火库。正确的做法是什么？只解引用那些你亲手创建、知根知底的指针。 正确的“开锁”姿势： let x = 42; // 从一个已知的、安全的变量x创建指针 let ptr = &x as *const i32; unsafe { // SAFETY: 我们非常确定ptr指向的是x，而x活得好好的。 println!("safe ptr: {}", *ptr); // 输出: 42 } 记住，在unsafe的世界里，好奇心害死的不是猫，是你的程序。 ...

关注梦兽编程微信公众号，轻松入门Rust 朋友，先忘掉你大学操作系统课上学到的那些关于“线程”的沉重知识。因为今天，我要告诉你一个关于 Tokio 的“惊天骗局”。 你以为 tokio::spawn 是在帮你创建线程？ 错了。它在用一种更聪明、更轻量、甚至可以说更“狡猾”的方式，让你拥有了驾驭超高并发的能力，而成本却低到令人发指。这，就是 Rust 在后端领域横扫千军的秘密武器。 准备好了吗？让我们一起揭开这个“骗局”的真相。 核心骗局：tokio::spawn 不是线程，是“任务卡” 想象一下，你开了一家超火爆的网红餐厅。 如果按照传统思维（比如 Java 或 C++ 的某些老派做法），每来一个客人（一个请求），你就得雇一个专属厨师（一个操作系统线程）从头到尾只为他服务。生意冷清时还好，一旦高峰期来了1000个客人，你就得雇1000个厨师。厨房瞬间爆炸，你的薪水单也跟着爆炸。 这就是线程的困境：昂贵且数量有限。 而 Tokio 就像一个天才餐厅经理。它说：“我只有一个精英厨师团队（一个小的线程池），但我能让厨房同时处理成千上万份订单。” 怎么做到的？靠的就是 tokio::spawn。 你每 spawn 一个任务，就好比给前台下了一张“任务卡”（比如“切菜”、“炒一份宫保鸡丁”）。这张任务卡被扔进一个叫“异步运行时”的中央调度系统里。 use tokio::task; #[tokio::main] async fn main() { let handle = task::spawn(async { println!("👨‍🍳 后台任务：正在疯狂切菜..."); // 模拟一些计算 "一盘切好的黄瓜" }); let result = handle.await.unwrap(); println!("✅ 主线程：收到了 -> {result}"); } 这个 async 代码块，就是那张“任务卡”。它被 spawn 出去后，并没有立刻霸占一个厨师（线程）。相反，它只是被“挂起”，静静等待天才经理的调度。经理会利用厨师的任何空闲瞬间去执行这些任务卡上的指令。 这就是关键：任务（Task）是协作式的，它们在 Tokio 的调度下共享少数几个线程，而不是独占。 这就是所谓的“绿色线程”或协程。 摸鱼的艺术：tokio::time::sleep 现在，任务卡上有一个指令：“等烤箱预热5分钟”。 笨厨师（std::thread::sleep）会死死盯着烤箱，啥也不干，白白浪费5分钟。在这期间，他这个线程被完全阻塞，无法处理任何其他事情。 而 Tokio 的厨师（tokio::time::sleep）则完全不同。他按下烤箱开关，然后立刻告诉经理：“烤箱预热中，5分钟后再叫我。” 然后他就潇洒地去处理别的任务卡了，比如洗菜、备料。 ...

你的 Rust async 代码是个“骗子”：我把它的状态机底裤给扒了！ 你有没有过这样的经历：你写了一个 async 函数，满心欢喜地调用了它，然后……程序“啪”一下就结束了，啥也没发生。 你盯着屏幕，陷入沉思：我的代码呢？我的 println! 呢？难道我刚才运行了个寂寞？ 别慌，你不是一个人。欢迎来到 Rust async 的世界，这里的第一条规则就是：你眼睛看到的，不一定是真的。 async/await 是 Rust 并发编程的王牌，它能让你用看似同步的代码，写出性能炸裂的非阻塞程序，轻松应对成千上万的网络连接。但在这优雅的语法糖背后，藏着一个精妙绝伦、却也让无数新手迷惑的底层机制。 今天，我就带你潜入 Rust 的“引擎室”，把 Future、.poll() 和状态机这几个核心部件给你安排得明明白白。 第一幕：天大的误会 —— async fn 根本不会立即执行 让我们从这个最基础的“骗局”开始。你写了这么一个函数： async fn say_hello() { println!("Hello, from the future!"); } 然后你调用它： fn main() { say_hello(); // 程序结束，什么都不会打印 } 为什么？因为调用一个 async 函数，并不会执行它里面的代码。它只会返回一个东西，叫做 Future。 什么是 Future？ 你可以把它想象成一张“未来才会兑现的承诺券”。 这张券本身什么都不是，你拿着它，它不会自动变成奖品。say_hello() 函数返回的就是这么一张承诺券，上面写着：“我承诺，未来某个时候会打印一行字”。 你的 main 函数拿到了这张券，然后就把它扔了，程序自然就结束了。 记住：async 函数返回的是一个“计划”，而不是一个“结果”。 第二幕：引擎启动 —— Executor 和 .await 的登场 那么，怎么才能让这张“承诺券”兑现呢？ 你需要一个“执行器”（Executor），比如大名鼎鼎的 tokio 或 async-std。 你可以把执行器想象成一个精力无限的厨房总管。 ...