Rust vs Go – 对比及如何选择适合你的需求

Rust和Go都是新兴编程语言，各自解决了C和C++等传统语言的固有问题。如果你不确定哪个更适合你的项目，本文将深入对比Rust和Go。

通过对比，你将清晰了解Rust和Go的特点。我们将涵盖它们的关键特性、优缺点、异同点，并根据需求讨论如何选择。此外，我们还将论证大多数团队可以同时使用两者来驱动应用，并获得比单一语言更多的收益。

那么，为什么等待？让我们开始。

什么是Rust？

Rust是一种高级、多范式、内存安全的编程语言，旨在解决C++中的一些问题。由于受C++启发，它也是静态类型语言，语法与C++相似。

与其他现代编程语言不同，Rust高度关注高性能和安全应用。因此，如果你想创建安全且快速的应用，选择Rust是正确的选择。

Rust的核心设计哲学包含许多新思想，包括其所有权和借用模型，强制开发者编写无错误代码。编译器会提示程序员预先修复所有问题，从而编写无错误代码。

谁在使用Rust？

尽管Rust是一种新语言（2006年由Graydon Horare首次开发），但它取得了很大成功。Rust的第一个重要基石是Rust基金会，许多大公司包括Google、Microsoft、Amazon和Dropbox都是基金会的成员，这些公司都在生产系统中使用Rust。

Rust在开发者中也很受欢迎，连续7年被评为最受喜爱的语言。一些令人兴奋的用例包括：

• Figma使用Rust改进前端体验
• Coursera使用Rust支持基于网络的作业解决方案
• Dropbox使用Rust改进文件同步引擎
• npm（JavaScript包管理器）使用Rust作为其主要服务，选择Rust是为了避免服务瓶颈

Rust关键特性

Rust作为高性能和内存安全的编程语言表现出色，它通过零成本抽象、内存和线程安全等多种特性实现。它配备了一个优秀的编译器，提供错误消息的深入分析。你还可以获得模式匹配、移动语义和类型推断。

两个关键特性是零成本抽象和内存安全：

• 零成本抽象意味着Rust可以在使用高级编程概念的同时提供低级内存访问
• 无开销，Rust开发者可以创建复杂应用而无需担心性能损失

但最引人注目的Rust特性是其所有权模型，驱动内存安全的开发环境。它通过借用模型对内存分配和访问实施严格规则，从而实现内存安全程序。它还提供线程安全，确保并发程序不会遇到竞争条件。

什么是Go？

Go（Golang或Go语言）是一种开源静态类型编程语言，以C为模型。2007年，Google寻求提高生产率的方法，特别是在联网机器、大型代码库和多核方面。Google最初控制它，但两年后的2009年将其开源。Ken Thompson、Robert Gresemer和Rob Pike等顶尖人才创建了Go语言。

Golang的强大标准库使其易于学习和构建。它提供类似Python的简洁性，以及称为goroutines的特性，使其成为构建并发驱动应用和服务的优秀编程语言。Golang也是构建Web应用的绝佳选择。此外，它适用于大型项目和多核处理器。

简而言之，Go解决了多个问题，包括构建时间慢、依赖不受控、编写自动工具困难以及跨语言开发。

谁在使用Go？

许多公司使用Go，包括Google、Netflix、Riot Games、Uber、Twitter、Salesforce和Paypal。

例如，Uber使用Golang进行地理围栏服务，该服务处理用户位置和Uber服务可用性。他们的团队迅速转向Go，因为它易于学习，并为地理围栏服务带来新生，实现99.99%的可用性和可靠性。

领先的云存储公司Dropbox利用Go以最有效的方式扩展其系统。他们还从Python转向Go处理更关键的后端，改进了并发性。

最后，Riot Games是一家领先的视频游戏开发公司，在其大多数产品中使用Go，包括整个后端微服务架构。

Go关键特性

Golang作为一种编程语言表现出色，因其对许多编程概念的独特理解。其一些关键特性包括：

• 并发模型：Go在并发方面表现出色。它提供一种并发模型，让开发者创建无缝运行的并发操作。并行性通过goroutine实现，这是一种独立的Golang函数，为并发提供轻量级线程。此外，Go还提供通道，实现goroutines之间的双向通信。这些通道可以包括无缓冲和缓冲通道，需要当前和未来值以成功操作。最后，它还使用WaitGroups使程序等待线程执行完成。
• 标准库：Go拥有优秀的标准库，提供大量预编写代码供轻松访问和使用。这使开发者能够实现不同特性并更快、更高效地构建应用。但与其他编程语言（如Rust或Python）的标准库有何不同？在这种情况下，你可以期望通常需要第三方解决方案的库。
• 简单易用：Go简单易用。它提供简化的语言规范，使团队能够以较低的学习曲线使用Go。例如，简单的规则如使函数名大写，可以奇迹般地提高可读性，同时让每个人都使用相同格式以获得更好的可读性。
• 静态类型：Go是一种静态类型编程语言。这意味着你需要在编译器开始编译之前告诉它变量类型。这有助于捕获错误并确保更好的代码可读性。
• 代码包管理：Golang提供Go Modules，一种内置包管理系统。随着成长，你可能还会添加外部包。Go包管理器通过管理安装、更新和删除来处理包依赖。

Rust优缺点

就像任何其他编程语言一样，Rust有其优缺点。下面列出它们。

Rust优点

• Rust开箱即用提供出色性能，匹配C++性能，得益于零成本抽象。开发者可以直接访问硬件，同时获得高级范式。
• Rust需要低内存运行，因为它提供优秀的内存控制。它也不需要垃圾收集器。
• Rust的编译器输出易于理解的错误消息。
• 强大的工具链简化开发工作流，由Cargo包管理器和其他工具驱动。
• 语言支持跨平台开发。

Rust缺点

• Rust相对较新，这意味着其文档和库尚未成熟。这可能导致开发者必须频繁调整Rust应用以适应新特性。
• Rust确保内存安全的独特方法不易实现。如果你是Rust新手，必须学习并实践其工作原理。这使得编码Rust应用耗时，不适合快速应用开发（RAD）。
• Rust的编译器确实提供详细的错误消息和解释。但它无法创建有效调试所需的堆栈跟踪。为了绕过缺点，开发者可以使用error-chain等工具。
• Rust消除每一个错误的方法意味着编译时间慢。

Go优缺点

让我们看看Golang的优缺点：

Go优点

• Golang简单易理解和使用。其简化方法使其适用于团队和大型项目。
• 提供丰富的标准库，包含开发者通常需要第三方库的功能和特性。
• 垃圾收集器用于轻松内存管理。
• Go编程语言有Google的名字背书。
• Go配备智能文档。

Go缺点

• 由于其“易用”哲学，Go可能促进草率的编码实践——这可能导致性能问题。
• 自动垃圾收集器可能导致内存安全问题。
• Go是一种相对较新的语言，这意味着它在工具和一些其他特性方面尚未成熟。
• 无GUI库。

Rust vs Go对比

Rust和Go都是相对较新的编程语言，解决了C和C++等旧语言的问题。两者都是开源的，为开发者提供满足现代开发需求的工具。下面，我们将通过它们的相似之处和差异。让我们开始。

Rust vs Go相似之处

在某些方面，Rust和Go非常相似。以下是它们的共同点：

• 开源：Rust和Go都是开源的。从历史看，Rust以开源标签发布。它欢迎新开发者和贡献者构建社区。但Go并非如此。当Go在2007年首次创建时，它不是开源的。Google等待了2年，直到2009年才将其开源。它们的开源性质意味着更好的开发体验。这样，开发者可以在项目中包含他们的包，并让Rust和Go的包管理通过自动获取和构建包来处理它们。
• 性能：性能方面，Rust和Go都是高性能编程语言。它们让你使用硬件资源直接编写高效代码。
• 并发：并发让开发者并行运行任务以提高效率和可扩展性。Rust和Go提供并发模型，让开发者有效构建利用多核处理器的应用和解决方案。
• 团队友好：团队需要寻找有助于长期协作的工具。在这种情况下，Rust和Go都表现出色。例如，两者都通过适当工具处理代码格式化——Golang的Gofmt和Rust的rustfmt。两者自动格式化源代码，使团队成员始终保持一致。最后，我们有代码可读性。Go具有类似Python的优秀可读性，Rust稍逊一筹。这提高了代码审查时间——开发者可以添加新特性而无需花费太多时间理解代码。
• 安全：Rust和Go编程语言都开箱即用提供优秀安全性。例如，使用Rust或Go创建的任何应用完全安全，免受缓冲区溢出、恶意软件和暴力攻击等攻击。这样，开发者不必担心常见安全问题，可以专注于使应用更强大和功能丰富。此外，它们的团队努力解决任何核心编程语言漏洞。最后，它们提供适当的提交方法，专家团队尽快修补安全漏洞。但Go和Rust各有独特的安全管理方式。我们将在“安全”部分详细讨论Rust vs. Go差异。
• 可移植性：开发者可以使用Rust或Go创建可移植应用。两者都遵循“一次编写，到处编译”哲学。例如，Rust可以使用LLVM编译器基础设施在不同操作系统上工作。此外，该基础设施能够跨不同硬件架构运行。此外，Rust的标准库提供跨平台抽象，使其真正可移植。Go的可移植性通过自包含运行时增强，不必依赖第三方/外部库来运行程序。就像Rust一样，Go提供跨平台抽象。

Rust vs Go差异

在本节中，我们将仔细查看Rust vs. Go差异。如果你赶时间，请查看Rust vs Go对比表。

流行度

无疑，Go比Rust更流行，因为Golang发布更早。这意味着Go有更多时间构建社区、相关框架、库和文档。它得到Google名字的力量和其开源状态的支持。

如果我们看数字，Go在最流行技术中仅以约1.8%的优势击败Rust（11.15%对9.32%，Go领先）。但Rust在过去7年中一直位居最受喜爱编程语言之首。

根据2023年4月的TIOBE指数，Go位居第10位，而Rust位居第19位。该指数是从使用角度了解编程语言世界发生什么的指针，它们可以用它来做战略决策。

学习曲线

由于Go重视简洁和传统方法，该语言的学习曲线平缓。这使团队能够快速掌握Golang并开始处理大型代码库而不会感到困扰。其标准库丰富了Go生态系统。你可以选择需要的库并跳入项目。

另一方面，Rust的学习曲线陡峭。因为它遵循与Go不同的哲学。Rust旨在为程序员提供创建安全和无错误代码的工具。为实现这一点，Rust引入许多新概念和模型，包括所有权和借用模型，要求程序员思考栈和堆。所有这些都需要大量时间学习和完善，然后程序员才能有信心在生产级别使用Rust。但一旦掌握，Rust可以更容易实现，产生高性能、安全和无错误的应用。

性能

性能是Rust和Go差异中最重要的话题之一。考虑到Rust和Golang都提供高性能，必须知道哪个更快以及快多少。如果你查看公开的Rust与Go基准测试，你会注意到Rust在大多数场景中比Go快。

此外，Rust为想要创建快速且可预测应用的开发者提供强大模型。它让开发者完全控制硬件并以可靠性达到最大性能。

Go也提供高性能，但为更快开发时间创建，最终产生与Rust编程语言相比的速度赤字。

并发

Rust和Golang都支持并发。Go有完全并发支持，而Rust的并发仍在积极开发中。

Go通过其goroutines实现并发。因此，它是操作系统线程的优秀替代，因为这些goroutines线程。这些线程可以单独执行Go函数并将它们映射到OS线程。此外，这些线程可以通过Go通道安全共享数据。这种完全控制线的方法让Go开发者完全控制其执行和行为。

因此，如果你正在构建利用硬件多核能力的可扩展应用，那么Go是完美选择。Golang也适合高规模应用。例如，你可以使用它构建和管理微服务。

Rust的并发模型不同，因为它利用其所有权和类型系统。由于Rust编译器查找内存问题，大多数并发问题在编译时解决。Rust称其方法为无畏并发，其中你的代码免于细微错误且易于重构。Rust使用消息传递并发，在线程之间创建通道以发送和接收消息。它还有共享状态并发、Sync和Send特性用于轻松并发管理。

总体而言，你可以在Rust和Go中实现并发。但如果你想要具有优秀并发支持的直接方法，Golang胜出。

内存管理和安全

Golang使用垃圾收集器管理内存。这意味着数据释放需要时间。它经过优化但确实带有一些开销。但Go的垃圾收集器定期运行。

另一方面，Rust不使用任何垃圾收集器。其方法严格，要求开发者控制内存管理。你必须进行适当的编译器检查以避免数据竞争条件，这至少最初非常具有挑战性。

更新

Rust是一种新编程语言，获得许多更新。这些可以是安全或特性更新。Rust的发布周期设置为6周，但这不保证新特性，因为一些特性可能需要数年开发才能发布。平均而言，你可以预期每年10-15次更新。这对Rust语言的未来很好，但对试图跟上的开发者可能成为头痛。这意味着不断调整应用代码并需要学习新事物。

另一方面，Go旨在提供稳定体验。它现在已近15年历史，需要较少频繁更新。Go平均每年接收两次更新，比Rust少得多。

你应该学习哪个？

你应该选择Rust如果：

• 你想创建高性能应用，不会遇到竞争条件
• 你正在编写操作系统或硬件级代码
• 你正在处理内存安全特性
• 你想创建易于维护的代码库
• 你想完全控制并发线程
• 你希望构建零成本抽象解决方案

你应该选择Go如果：

• 你的团队希望选择一种易于学习和使用的编程语言，无论是个人还是团队
• 你想利用多核现代处理器
• 你正在构建可扩展解决方案
• 你正在为简洁和可读性构建解决方案
• 你想要简单语法
• 你想要灵活的Web开发编程语言

何时使用？

这些是Rust或Go的用例或场景：

Rust

• 编程微控制器
• 系统编程

Go

• 构建服务器端应用、微服务或网络编程
• 创建Web API
• Web开发
• 数据库开发

最后的话

Rust vs. Go——现代编程语言的战斗，你是唯一赢家。作为程序员、团队、经理或开发者，你的工作是选择适合你需求的编程语言。这就是为什么Rust是否比Go好或Go是否比Rust好并不重要。

如果你一直跟随，你会注意到Rust和Golang有共同点，无论是性能、内存安全、并发和它们的开源性质。但每种编程语言实现其目标的方式存在差异。

无疑，选择Rust可能是一个具有挑战性的决定。但如果你正在创建高性能应用，其中内存安全至关重要，并完全控制线程和硬件交互，没有什么能击败Rust。

类似地，Go适用于大型团队——具有与Rust相似的特性，同时提供简洁性、易学性和优秀标准库。

那么，你为项目选择哪一个？在下面评论并告诉我们。