Hva brukes Rust til? Hovedapplikasjoner for Rust forklart

I det dynamiske landskapet av programmeringsspråk, tiltrekker visse teknologier seg betydelig interesse på grunn av deres unike egenskaper. Rust, introdusert av Mozilla i 2010, har fått anerkjennelse for sitt fokus på minnesikkerhet, Rusts ytelse, og Rusts samtidighet i moderne programvareutvikling.

Siden Mozilla introduserte Rust i 2010, har språket jevnt klatret oppover rangstigen for å bli et av de mest elskede programmeringsspråkene ifølge Stack Overflow's utviklerundersøkelse i seks påfølgende år (2016-2021).

For niende år på rad, 2024 Stack Overflow Developer Survey kåret Rust til språket som de fleste utviklere brukte og ønsker å bruke igjen, med en beundringsrate på 83%. Det blir avgjørende for utviklere, tekniske ledere og organisasjoner å forstå hvor og hvorfor Rust utmerker seg når de planlegger sine teknologistrategier. La oss dykke ned i det.

Hva er Rust?

Rust er et systemprogrammeringsspråk som fokuserer på sikkerhet, hastighet og samtidighet. Skapt som et alternativ til språk som C og C++, Rust ble designet for å eliminere vanlige programmeringsfeil som fører til sikkerhetssårbarheter og systemkrasj. Ifølge GitHub sin State of the Octoverse-rapport, økte bruken av Rust med 235% i 2020, noe som gjør det til et av de raskest voksende programmeringsspråkene i utviklerfellesskapet.

Språkets navn stammer fra en familie av sopp som er utrolig motstandsdyktige og overlever under harde forhold – en passende metafor for et språk designet for å bygge robuste, langvarige programvaresystemer. Rust kombinerer lavnivå-ytelse med høynivå-ergonomi, noe som gjør det egnet for et bredt spekter av applikasjoner.

Språkets designfilosofi fokuserer på "nullkostnadsabstraksjoner", noe som betyr at høynivå programmeringskonstruksjoner ikke pålegger kjøretidsoverhode sammenlignet med tilsvarende lavnivåimplementasjoner. Denne tilnærmingen gjør det mulig for utviklere å skrive uttrykksfull, vedlikeholdbar kode samtidig som de oppnår ytelseskarakteristikker som tradisjonelt forbindes med språk som C og C++.

Rusts syntaks henter inspirasjon fra funksjonelle programmeringsspråk samtidig som den opprettholder kontrollen og effektiviteten som forventes i systemprogrammeringskontekster. Språkets strenge kompilator håndhever regler for minnesikkerhet ved kompileringstid, noe som forhindrer vanlige problemer som bufferoverløp, nullpekerdereferanser og datakappløp som ofte plager andre systemprogrammeringsspråk.

Nøkkelfunksjoner og filosofi

Minnesikkerhet er Rusts mest særegne funksjon, oppnådd gjennom et eierskapssystem som sporer hvordan minne blir allokert, tilgjengeliggjort og frigjort uten å kreve søppelsamling. Dette systemet forhindrer hengende pekere, bufferoverløp og minnelekkasjer samtidig som det opprettholder ytelseskarakteristikkene som er essensielle for systemprogrammering.

Språkets tilnærming til Rust concurrency revolusjonerer hvordan utviklere håndterer parallell programmering. Rusts typesystem forhindrer datakappløp ved kompileringstid, noe som muliggjør trygg samtidig programmering uten de typiske fallgruvene forbundet med delt mutabel tilstand. Denne evnen viser seg spesielt verdifull i moderne flerkjerne- og distribuerte databehandlingsmiljøer.

Pakkesystemet til Rust, Cargo, tilbyr en omfattende løsning for avhengighetsstyring, byggautomatisering og testing. Det integrerte verktøysettet inkluderer rustc (kompilatoren), rustfmt (kodeformatering) og clippy (linting), noe som skaper en sammenhengende utviklingsopplevelse som fremmer beste praksiser og kodekvalitet.

Kjernefordeler med Rust

Rusts kjernefordeler kommer til syne når vi ser på hvordan det håndterer vanlige programmeringsutfordringer, begynnende med minnesikkerhet.

1. Minnesikkerhet uten søppelsamling

Ifølge en 2019 Microsoft sikkerhetsrapport, omtrent 70% av alle sikkerhetssårbarheter som ble adressert var relatert til minnesikkerhetsproblemer – nettopp den typen problemer Rust var designet for å forhindre.

Tradisjonelle tilnærminger til minnesikkerhet involverer vanligvis søppelsamling, som fører til uforutsigbar ytelsesoverhode og kompliserer utviklingen av sanntidssystemer. Rusts eierskapssystem gir garantier for minnesikkerhet uten søppelsamling, noe som muliggjør forutsigbare ytelseskarakteristikker som er essensielle for systemprogrammering applikasjoner.

Eierskapsmodellen sikrer at hver eneste dataenhet har nøyaktig én eier til enhver tid, noe som forhindrer vanlige minnerelaterte feil som plager C- og C++-programmer. Når eierskap overføres eller går ut av rekkevidde, frigjør Rust automatisk minnet, noe som eliminerer minnelekkasjer samtidig som det opprettholder deterministisk oppførsel.

Denne tilnærmingen viser seg spesielt verdifull i innebygde systemer hvor minnebegrensninger og krav til sanntidsbehandling gjør søppelsamling upraktisk. Rust gjør det mulig for utviklere å skrive sikker, høynivå kode som kompileres til effektiv maskinkode egnet for ressursbegrensede miljøer

2. Nullkostnadsabstraksjoner

Rusts forpliktelse til abstraksjoner uten kostnad betyr at høynivå programmeringskonstruksjoner som iteratorer, lukkinger og mønstergjenkjenning kompileres til maskinkode tilsvarende håndoptimaliserte implementasjoner. Denne filosofien gjør det mulig for utviklere å skrive uttrykksfull, vedlikeholdbar kode uten å ofre Rust-ytelse.

Som Bjarne Stroustrup, skaperen av C++, opprinnelig definerte det: "Det du ikke bruker, betaler du ikke for. Og videre: det du bruker, kunne du ikke ha kodet bedre for hånd." Rust tar dette prinsippet til seg, og muliggjør for utviklere å skrive høynivåkode som presterer som lavnivåkode.

Språkets monomorfiseringsprosess spesialiserer generisk kode for spesifikke typer ved kompileringstid, noe som eliminerer kjøretidsoverheadet som vanligvis er forbundet med polymorfisme. Denne tilnærmingen gjør det mulig for biblioteker å tilby rike, typesikre grensesnitt samtidig som de opprettholder ytelseskarakteristikkene som kreves for systemprogrammering.

Abstraksjoner uten kostnad strekker seg til Rusts feilhåndteringsmekanismer, der Result-typen gir omfattende feilinformasjon uten å pålegge kjøretidsoverhode i suksess-tilfellet. Dette designet muliggjør robuste feilhåndteringsrutiner uten å gå på akkord med ytelsen i ytelseskritiske applikasjoner.

3. Samtidighet og Ytelse

Rust's concurrency capabilities address the challenges of modern multi-core programming through ownership-based thread safety guarantees. The type system prevents data races at compile time, enabling developers to write concurrent code with confidence while maintaining performance characteristics comparable to hand-optimized C code.

Ifølge en 2020-studie av University of California, San Diego, Rusts tilnærming til samtidighet kan redusere sannsynligheten for samtidighetsfeil med opptil 70% sammenlignet med tradisjonelle trådmodeller.

Språket tilbyr flere samtidighetsprimitiver, inkludert kanaler for meldingspassering, delt minne gjennom Arc og Mutex-typer, og async/await-syntaks for asynkron programmering. Disse verktøyene gjør det mulig for utviklere å velge den mest passende samtidighetsmodellen for deres spesifikke Rust-brukstilfeller.

Rusts ytelseskarakteristikker gjør det spesielt egnet for applikasjoner med høy gjennomstrømning der tradisjonelle språk med automatisk søppelsamling har problemer. Kombinasjonen av abstraksjoner uten kostnad, manuell minnehåndtering og effektiv kompilering produserer kjørbare filer som konkurrerer direkte med C og C++ i ytelsesbenchmarking.

Hovedapplikasjoner for Rust

Rusts allsidighet skinner gjennom dets omfattende bruksområder. La oss oppdage:

1. Systemprogrammering (OS, enhetsdrivere)

Rust systemprogrammering representerer en av språkets mest naturlige anvendelser, og adresserer sikkerhets- og pålitelighetsutfordringene som er iboende i utviklingen av operativsystemer og skaping av enhetsdrivere. Linux-kjernen har begynt å inkorporere Rust-kode, noe som demonstrerer språkets egnethet for kjerne-nivå programmering hvor feil kan få katastrofale konsekvenser.

Tradisjonell systemprogrammering i C og C++ krever omfattende manuell minnehåndtering og nøye oppmerksomhet mot udefinert oppførsel, noe som fører til sikkerhetssårbarheter og systeminstabilitet. Rusts eierskapssystem eliminerer disse typene feil samtidig som det opprettholder ytelsen og kontrollen som kreves for programmering på systemnivå.

Utvikling av enhetsdrivere drar spesielt nytte av Rusts sikkerhetsgarantier, ettersom feil i drivere kan kompromittere hele systemets stabilitet. Rust gjør det mulig for utviklere å skrive drivere som kommuniserer direkte med maskinvare samtidig som det forhindrer vanlige problemer som bufferoverløp og nullpekerdereferanser som ofte forårsaker systemkrasj.

Rust utmerker seg i systemprogrammering, der det brukes til å bygge komponenter til operativsystemer, enhetsdrivere og annen lavnivå programvare. Noen bemerkelsesverdige eksempler inkluderer:

• Redox: Et mikrokjerne operativsystem skrevet helt og holdent i Rust
• Stratis: Et lagringsstyringssystem for Linux utviklet av Red Hat
• Bottlerocket: Et containeroperativsystem utviklet av AWS

Ifølge Gartners 2022-rapport om fremvoksende teknologier rapporterer organisasjoner som tar i bruk Rust for systemnivå programmering om en reduksjon på 30% i kritiske sikkerhetssårbarheter sammenlignet med C/C++ kodebaser.

2. WebAssembly (Wasm) og høytytende webapplikasjoner

Skjæringspunktet mellom Rust og WebAssembly har skapt nye muligheter for høytytende webapplikasjoner. I JetBrains' rapport om utviklerøkosystemet for 2024, oppga 35% av Rust-utviklerne at de allerede jobber med webutvikling ved bruk av Rust, på lik linje med systemprogrammering. Denne statistikken understreker Rusts voksende betydning i sammenhenger for webutvikling.

WebAssembly enables Rust code to run in web browsers with near-native performance, making it ideal for computationally intensive web applications such as image processing, games, and scientific computing. Rust shows a 9% performance advantage for recursive numeric calculations, likely due to better optimization of LLVM IR when targeting WebAssembly.

Kombinasjonen av Rusts sikkerhetsgarantier og WebAssemblys sandkasseutførelsesmiljø skaper en overbevisende plattform for å kjøre upålitelig kode trygt i nettlesere. Denne evnen åpner nye muligheter for klientbaserte applikasjoner som tidligere krevde server-side prosessering på grunn av ytelsesbegrensninger.

3. Web- og nettverksutvikling

Rust webutvikling har fått betydelig oppmerksomhet med rammeverk som Actix-web, Rocket og Warp som gir solide grunnlag for å bygge webtjenester. Disse rammeverkene utnytter Rusts ytelseskarakteristikker og sikkerhetsgarantier for å skape webapplikasjoner som kan håndtere høy samtidig belastning samtidig som påliteligheten opprettholdes.

Språkets støtte for async/await muliggjør effektiv håndtering av nettverks I/O-operasjoner, noe som gjør det spesielt egnet for å bygge webservere, API-gatewayer og mikrotjeneste-arkitekturer. Mange globale bedrifter, som Braintree, Postmates og Snapview, benytter seg av Rusts apputviklingstjenester for å bygge solid bakgrunnslogikk for sine nettjenester.

Ifølge State of WebAssembly 2021 survey, er Rust det nest mest populære språket for WebAssembly-utvikling, brukt av omtrent 40% av utviklerne.

Nettverksprogrammering i Rust drar nytte av språkets sterke typesystem og garantier for minnesikkerhet, noe som reduserer sannsynligheten for sikkerhetssårbarheter som ofte påvirker nettverksorienterte applikasjoner. Økosystemet inkluderer omfattende biblioteker for HTTP/HTTPS, WebSockets og ulike nettverksprotokoller.

4. Kommandolinjeverktøy

Rust har blitt stadig mer populært for utvikling av kommandolinjeverktøy på grunn av sine utmerkede ytelsesegenskaper, kryssplattformkompatibilitet og rikt økosystem av biblioteker. Populære verktøy som ripgrep (tekstsøk), bat (erstatning for cat) og exa (erstatning for ls) demonstrerer Rusts egnethet for å skape effektive kommandolinje-verktøy.

Språkets statiske kompilering produserer selvstendige kjørbare filer som ikke krever kjøretidsavhengigheter, noe som forenkler distribusjon og implementering av kommandolinjeverktøy. Denne egenskapen gjør Rust spesielt tiltrekkende for utvikling av verktøy som må kjøre på tvers av ulike databehandlingsmiljøer.

Rusts sterke feilhåndteringsevner og omfattende standardbibliotek gir et utmerket grunnlag for å bygge robuste kommandolinjeapplikasjoner som håndterer kanttilfeller med nåde og gir meningsfulle feilmeldinger til brukerne.

5. Innebygde systemer & IoT

Ifølge en 2022 Stack Overflow-undersøkelse, Rust-bruk i innebygde systemer økte med 23% fra år til år, noe som gjør det til et av de raskest voksende språkene på dette området.

Embedded systems development represents another natural fit for Rust's capabilities, where resource constraints and reliability requirements make the language's safety guarantees particularly valuable. The #![no_std] attribute enables Rust to run on microcontrollers and other resource-constrained environments without requiring a full standard library.

Rusts deterministiske minnehåndtering og fravær av søppelsamling gjør det egnet for sanntidssystemer hvor forutsigbar timing er avgjørende. Språkets abstraksjoner uten kostnad gjør at utviklere kan skrive høynivåkode som kompileres til effektiv maskinkode egnet for innebygde prosessorer.

Det økende økosystemet av innebygde Rust-biblioteker og maskinvareabstraksjonslag (HALs) støtter et bredt spekter av mikrokontrollere og utviklingskort, noe som gjør det stadig mer praktisk å bruke Rust for IoT og innebygde applikasjoner. Organisasjoner som bruker tilpassede programvareutviklingstjenester finner ofte Rust spesielt verdifullt for innebygde prosjekter som krever både sikkerhet og ytelse.

Restaff, med ekspertise i tilpasset programvareutvikling, har anerkjent denne trenden og tilbyr nå spesialiserte Rust utviklingstjenester for innebygde systemer prosjekter gjennom deres Dedikert Team og Bemanningstjenester.

6. Spillutvikling

Mens det fortsatt er i en tidlig fase i dette feltet, Rust vinner terreng innen spillutvikling på grunn av sine ytelseskarakteristikker og sikkerhetsgarantier. Flere spillmotorer og rammeverk har blitt utviklet i Rust, inkludert:

• Bevy: Et spillmotor med entitetskomponentsystem (ECS)
• Amethyst: En datadrevet spillmotor
• GGEZ: Et lettvekts spillrammeverk

Ifølge Rust programming language forum om teknologitrender i spillindustrien, rapporterer studioer som eksperimenterer med Rust for spillutvikling færre kjøretidskrasjer sammenlignet med tradisjonelle C++ kodebaser, noe som betydelig reduserer kravene til lapping etter lansering.

Bedrifter og prosjekter som bruker Rust

La oss se nærmere på noen fremtredende selskaper og prosjekter som har tatt i bruk Rust.

Betydningsfulle eksempler

Store teknologiselskaper som Amazon, Google og Microsoft bruker Rust i produksjon og ansetter aktivt Rust-utviklere. Denne adopsjonen av bransjeledere validerer Rusts egnethet for storskala, kritiske applikasjoner og driver videre utvikling av økosystemet.

Dropbox har migrert betydelige deler av sin fil-lagringsinfrastruktur til Rust, og nevner ytelsesforbedringer og redusert minnebruk sammenlignet med sin tidligere Python-implementasjon. Denne migreringen demonstrerer Rusts evne til å håndtere skalaen og pålitelighetskravene til store skytjenester.

Mozilla fortsetter å bruke Rust omfattende i Firefox, hvor språkets sikkerhetsgarantier hjelper med å forhindre sikkerhetssårbarheter i nettlesermotoren. Servo-prosjektet, en eksperimentell nettlesermotor skrevet helt i Rust, viser språkets potensial for å skape trygge, høytytende webteknologier.

For organisasjoner som ønsker å utnytte Rust ekspertise uten å bygge et internt team, tilbyr Restaffs Offshore Development Center tilgang til dyktige Rust utviklere som kan jobbe med komplekse prosjekter samtidig som de opprettholder høye kvalitetsstandarder.

Vekst i samfunn og økosystem

Rust-samfunnet har fremmet et innbydende, inkluderende miljø som oppmuntrer bidrag fra utviklere på alle erfaringsnivåer. Språkets styringsmodell, som håndteres av Rust Foundation, sikrer gjennomsiktig beslutningstaking og bærekraftig langsiktig utvikling.

Cargo, Rusts pakkesystem, har over 100 000 pakker (krater) som dekker ulike domener fra webutvikling til maskinlæring. Dette rike økosystemet reduserer behovet for utviklere til å implementere vanlig funksjonalitet fra bunnen av, noe som akselererer utviklingssykluser og forbedrer kodekvaliteten.

Den årlige RustConf og utallige lokale møter viser språkets økende oppmerksomhet og tilbyr plattformer for deling av kunnskap og bygging av fellesskap. Organisasjoner som ønsker å ta i bruk Rust kan dra nytte av spesialiserte teamtjenester som gir tilgang til erfarne Rust-utviklere og beste praksiser.

Ifølge data fra Lib.rs Stats, økte antallet tilgjengelige pakker fra rundt 18 000 i 2018 til over 70 000 innen 2022, noe som representerer nesten 300 % vekst på bare fire år.

Hvorfor velge Rust fremfor andre språk?

Spillmotorer, innebygde systemer, nettapplikasjoner, blokkjede og systemutvikling er bare noen av områdene hvor Rust blir brukt. Mer enn åttifire prosent av utviklerne som bruker Rust er glad i det og ønsker å fortsette å bruke det!

1. Rust mot C/C++, Go, Python

C++ forble det mest vanlige språket som ble erstattet i 2024, noe som reflekterer Rusts posisjon som et tryggere og mer moderne alternativ til eldre systemnivå-verktøy. Denne sammenligningen viser hvorfor organisasjoner i økende grad velger Rust for nye prosjekter som krever både ytelse og pålitelighet.

Organisasjoner kan dra nytte av bemanningsforsterkningstjenester for å få tilgang til spesialisert Rust-ekspertise mens deres interne team utvikler kompetanse i språket, noe som muliggjør gradvis adopsjon uten å forstyrre eksisterende utviklingsarbeidsflyter.

For organisasjoner som vurderer språkmigrasjon eller bygging av nye systemer, kan Restaffs Tilpasset programvareutvikling-tjenester hjelpe med å vurdere om Rust er det riktige valget for spesifikke bruksområder og bistå med implementering.

2. Verktøy og økosystem

Rust-verktøykjeden tilbyr et omfattende utviklingsmiljø gjennom rustup, som håndterer installasjoner og oppdateringer av Rust. Den integrerte pakkebehandleren Cargo tar seg av avhengighetsstyring, byggautomasjon, testing og generering av dokumentasjon, noe som skaper en sammenhengende utviklingsopplevelse.

Populære utviklingsmiljøer inkluderer VS Code med rust-analyzer-utvidelsen, IntelliJ IDEA med Rust-pluginen, og Vim/Neovim med passende Rust-plugins. Disse verktøyene tilbyr syntaksutheving, kodefullføring, feilsjekking og feilsøkingsmuligheter som er essensielle for produktiv Rust-utvikling.

Noen utmerkede verktøy som gjør utviklingen produktiv og fornøyelig:

• Cargo: Rusts pakkebehandler og byggesystem
• Rustfmt: Automatisk kodeformaterer
• Clippy: En Linter som fanger opp vanlige feil
• Rust Analyzer: Kraftig IDE-integrasjon

Ifølge Stack Overflow Blog, fortsetter de fleste utviklere som prøver Rust å bruke det, noe som er en av de høyeste opprettholdelsesratene blant programmeringsspråk, hovedsakelig på grunn av den utmerkede utvikleropplevelsen og verktøyene.

Team som vurderer å ta i bruk Rust kan dra nytte av tjenester fra offshore utviklingssentre som gir tilgang til etablerte Rust-utviklingsmetoder og erfarne utøvere som kan veilede overgangsprosessen.

Les mer:

• Teknologistabel: Hvordan bygge dine moderne apper med tillit
• Hva brukes JavaScript til i webapplikasjoner?
• Angular kontra React: Den moderne sammenligningen for webutvikling
• Topp 6 selskaper som ansetter programvareingeniører i Norge akkurat nå

Kom i gang med Rust

Bygg ditt dedikerte team av programvareingeniører i Vietnam

Beregn nå

Rust har etablert seg som et kraftfullt, allsidig språk som utmerker seg innen mange domener, fra lavnivå systemprogrammering til webutvikling og videre. Dens unike kombinasjon av ytelse, sikkerhet og moderne ergonomi gjør det til et stadig mer populært valg for prosjekter hvor pålitelighet og effektivitet er av største viktighet.

For organisasjoner som ønsker å utnytte fordelene med Rust uten læringskurven, tilbyr partnere som Restaff spesialiserte tjenester gjennom deres Dedikerte Team og Offshore Utviklingssenter modeller, som gir tilgang til erfarne Rust utviklere som kan hjelpe med å implementere robuste, effektive løsninger på tvers av ulike bruksområder og applikasjonsdomener.