你将获得什么?
- 系统高效的 Rust 学习路径
- 攻克 Rust 编程十大难点
- 即学即练,Rust 四大项目实战
- 100+原理图,详解 Rust 设计理念
课程介绍
Rust 集表达力、高性能、内存安全于一身,在 1.0 版本发布后不久,口碑就一路高飞猛进,从 16 年起,连续 6 年成为 Stack Overflow 用户评选出来的最受喜爱的语言(2021/3/15评选结果)。
近几年,国外很多厂商宣布用 Rust 重写自己的技术栈,国内也有用 Rust 重写后端中间件的趋势。在可预见的未来,Rust 或在大多数领域代替 C/C++,甚至 Java/Golang,成为开发者的主力语言。
但是,Rust 对初学者似乎并不友好,被公认难入门,学习曲线相当陡峭。
比如变量的所有权和生命周期,作为 Rust 的创新概念,是其他编程语言都未涉及的领域。除此之外,不同语言背景,学习也各有难点:
- C 开发者,难点是类型系统和泛型编程;
- C++ 开发者,难点主要在类型系统;
- Python/Ruby/JavaScript 开发者,难点在并发处理、类型系统及泛型编程;
- Golang 开发者,难点在类型系统和泛型编程;
- Java 开发者,难点在异步处理和并发安全的理解上。
该如何跨越这些门槛,不断攀登新高峰呢?
为此,我们邀请到 Rust 专家陈天老师,结合其十八年深度使用多种语言的经验,以先行者的身份输出学习心法,从新手命令行到项目落地,带你知识与实战两手抓,真正掌握 Rust 的概念本质和设计理念,把 Rust 引入你的技术栈。
课程模块设计
整个专栏分为五个模块:
前置知识篇
回顾软件开发的基础概念:堆、栈、函数、闭包、虚表、泛型、同步和异步等。这是学好任意一门编程语言都要吃透的概念,因为编程语言不过是这些概念的具体表述和载体。
基础知识篇
深入浅出地探讨 Rust 变量的所有权和生命周期,以及对比几种主流的内存管理方式,包括:C 的手工管理、Java 的 GC、Swift 的 ARC 和 Rust 的独特方案。之后围绕所有权和生命周期,来讨论 Rust 的几大语言特性:函数式编程特性、类型系统、泛型编程以及错误处理。
进阶篇
Pascal 之父,图灵奖得主尼古拉斯·沃斯有一个著名的公式:算法+数据结构=程序,想随心所欲地使用 Rust 为你的系统构建数据结构,深度掌握类型系统必不可少。
所以这个模块将重点介绍 trait、trait object、泛型、unsafe rust,最后还会讲到 FFI,让你用 Rust 为自己的主力语言在关键路径上提供更高的性能,或者引入 Rust 生态中特定的库。
并发篇
学会用最合适的工具解决最合适的问题很重要。这个模块将带你从底层的 atomics 一路向上,历经 Mutex、Semaphore、Channel,直至 actor model,探索不同的并发手段。你会深度了解到,其他语言中被奉为圭臬的并发手段,在 Rust 里,只不过是一种并发工具。
实战篇
单纯掌握语言特性,能应用这些特性写出解决一些小问题的代码,算是初窥门径,就像在游泳池里练习冲浪,想要真正把语言融会贯通,还要靠大风大浪中的磨炼。这个模块会带你学习如何把 Rust 应用在生产环境中,以及如何使用 Rust 的编程思想解决实际问题。
课程目录
开篇词|让Rust成为你的下一门主力语言
前置篇
01内存:值放堆上还是放栈上,这是一个问题
02串讲:编程开发中,那些你需要掌握的基本概念
加餐|Rust真的值得我们花时间学习吗?
基础篇
03初窥门径:从你的第一个Rust程序开始!
04 get hands dirty:来写个实用的CLI小工具
05 get hands dirty:做一个图片服务器有多难?
06 get hands dirty:用SQL查询文本文件怎么一鱼多吃?
07所有权:值的生杀大权到底在谁手上?
08所有权:值的借用是如何工作的?
09所有权:一个值可以有多个所有者么?
10生命周期:你创建的值究竟能活多久?
11内存管理:从创建到消亡,值都经历了什么?
加餐|愚昧之巅:常见问题汇总,为什么你的编译器总报错?
12类型系统:Rust的类型系统有什么特点?
13类型系统:如何使用Trait来定义接口?
14类型系统:有哪些必须掌握的Trait ?
15再探指针:它们竟然都是智能指针?
16数据结构:Rust有哪些标准的数据结构?
17错误处理:为什么Rust的错误处理与众不同?
18闭包:FnOnce、FnMut和Fn,为什么有这么多类型?
19阶段实操:构建一个简单的KVstore(1)-基本流程
期中考试周
加餐|知识串讲:我的Rust世界观
加餐|期中测试:写一个简单的grep命令行
加餐|答疑解惑:思考题答疑与留言解惑
进阶篇
20类型系统:如何用泛型编程做编译期多态?
21类型系统:如何用Trait Object做运行时多态?
22类型系统:如何围绕Trait来设计和架构系统?
23阶段实操:构建一个简单的KVstore (2)一标准Trait
24生态系统:有哪些常有的Rust库可以为我所用?
25网络开发:如何使用Rust标准库同步处理网络请求?
26 Unsafe Rust:如何用C++的方式打开Rust?
27 FFI:Rust如何和你的语言架起沟通桥梁?
28实操项目:使用pyo3/neon开发Python3/nodejs模块
加餐|答疑解惑:思考题答疑与留言解惑
并发篇
29并发处理:从atomics到Channel,Rust都提供了什么工具?
30实操项目:如何实现一个简陋的MPSC channel?
31阶段实操:构建一个简单的KVstore (3)一并发处理
加餐|绝望之谷:如何走过黑夜,到达Rust学习的黎明?
32异步处理:如何使用async/await加速你的应用程序?
33异步处理:async/await内部是怎么实现的?
34异步网络:使用Tokio异步处理网络请求
35阶段实操:构建一个简单的KVstore(4)一异步处理
加餐|开悟之坡:业界都在用Rust干些啥?
实战篇
36生产环境:真实世界下的一个Rust项目包含哪些要素?
37数据处理:应用程序和数据如何打交道?
38软件架构:用Rust架构复杂系统要注意哪些问题?
39阶段实操:构建一个简单的KVstore(5)一持久化及
兼容Redis接口
结束语|永续之原:Rust学习,如何持续精进?
期末测试|来赴一场满分之约吧!
讲师介绍
陈天,现任北美最大的免费流媒体服务 TubiTV 的研发副总裁。他始终致力于高性能系统的研发,活跃在网络协议、网络安全、服务端架构、区块链以及云服务等诸多热门领域,已经积累了 18 年工作经验。
因为始终坚持自己的工作理念——“以合适的工具解决合适的问题”,所以在职业生涯的不同阶段,面对不同的工作需求,他坚持使用形态和机制都不同的开发语言,比如说:
- 用 C 和汇编打造过各种网络协议,维护过在网络安全领域非常知名的嵌入式操作系统 ScreenOS;
- 用 Python/JavaScript 撰写过曾经的创业项目途客圈;
- 用 Node.js/Elixir 打造过 TubiTV 高并发的后端核心;
- 用 Elixir 打造过区块链框架 Forge;
- 也研究过 Haskell/F#、Clojure/Racket、Swift、Golang 和 C# 等其他语言。