這些大廠都在高薪聘請(qǐng) Rust 工程師
從 Hello world 到實(shí)用的 CLI 工具
| 教學(xué)目標(biāo) |
本周我們會(huì)從一個(gè) CLI 項(xiàng)目開始，在邊寫邊學(xué)的過程中了解 Rust，逐漸掌握構(gòu)建 Rust 程序的最基本的思路和 "The rust way"。 1. 掌握 Rust 的思想，基本語法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 2. 介紹 Rust 項(xiàng)目的基本組織結(jié)構(gòu)，熟悉 Cargo 和相關(guān)工具。 3. 可以閱讀并撰寫簡(jiǎn)單的 Rust 應(yīng)用程序。 |
| 詳細(xì)內(nèi)容 |
了解 Rust 和其他編程語言相比的獨(dú)特之處，適用場(chǎng)景等。 掌握基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：String、Vec、HashMap 等等。 掌握 Rust 編程中的常用庫(kù)。 掌握構(gòu)建 Rust 程序的基本思路，學(xué)會(huì)使用 Struct 和定義簡(jiǎn)單的 trait，了解泛型在 Rust 中的使用，以及能夠讀懂別人撰寫的泛型代碼。 Rust 開發(fā)過程中可能遇到的問題及解決方法。 構(gòu)建自己的瑞士軍刀：命令行工具、base64 編解碼等一系列有用的小工具。 實(shí)戰(zhàn)：構(gòu)建 HTTP 靜態(tài)頁(yè)面服務(wù)器。 |
從單線程到多線程，從同步到異步
| 教學(xué)目標(biāo) |
并發(fā)能力是現(xiàn)代編程語言的基礎(chǔ)能力，而 Rust 也提供了強(qiáng)大且安全的并發(fā)支持。本周我們從標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)提供的 Thread 開始探索多線程開發(fā)，再到 Rust 的異步處理，最終嘗試構(gòu)建一個(gè)支持部分功能的簡(jiǎn)易版 Redis 服務(wù)器來鞏固練習(xí)。 1. 學(xué)習(xí)和掌握 Thread 的使用，學(xué)會(huì)多線程開發(fā)的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：Arc / Mutex / RwLock。 2. 會(huì)構(gòu)建自己的并發(fā)哈希表，并使用社區(qū)提供的 DashMap。 3. 學(xué)習(xí)和掌握 Future 的使用，掌握異步開發(fā)的核心思想的開發(fā)方法。 |
| 詳細(xì)內(nèi)容 |
掌握線程的使用方法。 掌握 Arc、Mutex、RwLock 等多線程開發(fā)必備的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 學(xué)會(huì)構(gòu)建并發(fā)哈希表。 學(xué)會(huì)管理線程，掌握線程間的通信、線程調(diào)度策略。 了解 Send / Sync trait，知道如何解決常見的多線程代碼編譯錯(cuò)誤。 掌握 Rust 中異步處理方式。 進(jìn)一步夯實(shí)對(duì) trait 的理解。 實(shí)戰(zhàn)：構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)易版 Redis 服務(wù)器。 |
深入淺出元編程
| 教學(xué)目標(biāo) |
元編程是 Rust 中一個(gè)很重要的工具，本周的內(nèi)容會(huì)帶你理解和掌握元編程對(duì) Rust 和其他各種編程語言的幫助。 1. 通過使用 darling / syn / quote，理解 Rust 元編程的基本思路。 2. 學(xué)會(huì)使用 derive 宏來減少不必要的代碼重復(fù)。 3. 夯實(shí)對(duì) Rust 基本語法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和 trait 的理解。 |
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掌握宏的使用方法和適用場(chǎng)景。 掌握元編程的編寫技巧和適用場(chǎng)景。 繼續(xù)探索 Rust 語法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用技巧，理解 Rust 的設(shè)計(jì)理念。 熟練使用 darling crate，同時(shí)掌握 syn 和 quote 這兩個(gè)基礎(chǔ) crate。 學(xué)會(huì)使用 Cargo expand 了解 derive macro 背后發(fā)生的事情。 學(xué)會(huì)使用 macro_rules! 處理簡(jiǎn)單的宏替換。 了解 AST，以及基本的遍歷 AST 的方法。 |
Rust 生態(tài)系統(tǒng)概覽
| 教學(xué)目標(biāo) |
經(jīng)過八九年的演進(jìn)，Rust 已經(jīng)形成了一個(gè)蓬勃發(fā)展，質(zhì)量上乘的生態(tài)系統(tǒng)，構(gòu)建一個(gè)應(yīng)用所需的任何庫(kù)幾乎都可以在 crates.io 中找到。本周我們將一起學(xué)習(xí) Rust 工程里的各種常用庫(kù)，領(lǐng)略 Rust 優(yōu)質(zhì)的生態(tài)系統(tǒng)。 1. 掌握 Rust 生態(tài)下主要的庫(kù)，重點(diǎn)介紹 serde 生態(tài)、tower 生態(tài)和 tokio 生態(tài)。 2. 學(xué)習(xí)如何探索 Rust 社區(qū)，尋找合適的工具去解決問題。 |
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錯(cuò)誤處理：anyhow、thiserror。 日志處理：tracing、tracing-subscriber。 宏：derive_builder、derive_more、strum、darling。 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：serde 生態(tài)。 異步運(yùn)行時(shí)：tokio 生態(tài)。 應(yīng)用開發(fā)：tower 生態(tài)。 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)：sqlx 生態(tài)。 如何高效利用 Rust 社區(qū)信息給自己提供幫助。 |
構(gòu)建高性能互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
| 教學(xué)目標(biāo) |
axum 是 Rust 社區(qū)下最優(yōu)秀也是發(fā)展最迅猛的 web 框架之一。它植根于 tower 和 hyper 生態(tài)，巧妙地使用了各種 trait 和宏為使用者提供了一整套高效且優(yōu)雅處理 web 請(qǐng)求的框架。本周我們的目標(biāo)是掌握 axum，學(xué)會(huì)構(gòu)建一個(gè)功能完整的 web 服務(wù)。 |
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掌握 axum 框架，學(xué)會(huì)使用 trait 和宏優(yōu)雅處理 web 請(qǐng)求。 實(shí)戰(zhàn)：構(gòu)建一個(gè)高性能聊天系統(tǒng)，學(xué)會(huì)使用 axum 中 state、extractor、middleware 等基本功能。 將 API 服務(wù)與 web 服務(wù)器結(jié)合，打造生產(chǎn)環(huán)境可用的系統(tǒng)。 掌握 axum、tokio、tower 生態(tài)間的聯(lián)動(dòng)。 掌握 axum 的錯(cuò)誤處理，學(xué)會(huì)如何把 thiserror 定義的錯(cuò)誤通過 axum 暴露給 API 用戶和最終用戶。 |
構(gòu)建強(qiáng)大高效的微服務(wù)
| 教學(xué)目標(biāo) |
在 Rust 生態(tài)中，prost 是發(fā)展最好的 protobuf 實(shí)現(xiàn)，而 tonic 是最佳的 gRPC 實(shí)現(xiàn)。由于 tonic 兼容 tower 生態(tài)，因此它和 axum 可以完美結(jié)合，共同提供服務(wù)。本周的內(nèi)容會(huì)重點(diǎn)講解 prost 和 tonic 的應(yīng)用實(shí)踐。 |
| 詳細(xì)內(nèi)容 |
掌握 prost、tonic、tower、axum 生態(tài)間的結(jié)合方式。 掌握處理 JSON、YAML 等不同類型的文件格式的方法。 實(shí)戰(zhàn)：構(gòu)建強(qiáng)大的微服務(wù)（CRM 服務(wù)系統(tǒng)）：數(shù)據(jù)建模、服務(wù)建模，并增加適當(dāng)?shù)闹虚g件完善系統(tǒng)功能。 完善微服務(wù)需要的其他基礎(chǔ)服務(wù)：授權(quán)請(qǐng)求等。 |
輕松處理各種數(shù)據(jù)
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在了解了 prost、tonic、tower、axum 后，本周我們將繼續(xù)學(xué)習(xí)如何使用 Rust 處理各種格式的數(shù)據(jù)，包括但不限于 CSV、JSON、Parquet 等常見的數(shù)據(jù)處理格式。
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| 詳細(xì)內(nèi)容 |
了解 Rust 對(duì) SIMD 的支持，Rust 如何幫助工程師處理大規(guī)模數(shù)據(jù)。 掌握 apache arrow 生態(tài)的內(nèi)容和特性。 學(xué)會(huì)使用 arrow、DataFusion、Polars 以及 lance 等工具處理大規(guī)模數(shù)據(jù)。 |
靈活嵌入各種語法
| 教學(xué)目標(biāo) |
本周我們開始學(xué)習(xí)如何使用 Rust 處理自定義的語法語義，以及在應(yīng)用程序中如何嵌入其他語言編寫的代碼。掌握這些內(nèi)容后就能知道如何讓自己的應(yīng)用程序具備最大的靈活性，允許用戶自定義代碼輕松擴(kuò)展應(yīng)用。 |
| 詳細(xì)內(nèi)容 |
掌握 nom，能夠處理簡(jiǎn)單的語法解析。 掌握 pest，能夠構(gòu)建自己的語法并解析它。 簡(jiǎn)單了解如何嵌入 rhai / rlua / pyo3 / rquickjs / deno。 構(gòu)建一個(gè)類似于 deno deploy 的服務(wù)，允許用戶運(yùn)行他們的 typescript/javascript 代碼。 用 pyo3 和 axum 構(gòu)建一個(gè)類似 nextjs 的 web framework。 |
讓 Rust 代碼成為其他語言編寫的系統(tǒng)的基石
| 教學(xué)目標(biāo) |
幾乎所有語言都和 C 語言的應(yīng)用程序接口兼容，因此可以使用 C 語言來編寫高性能的組件。然而，這樣的 C 語言代碼很難撰寫和維護(hù)，需要撰寫大量繁瑣且丑陋的腳手架代碼。本周我們就來介紹如何用 Rust 實(shí)現(xiàn)同樣的目的，學(xué)習(xí)如何把 Rust 的廣闊生態(tài)和強(qiáng)大的性能帶入到其他語言的生態(tài)中，擴(kuò)展其他語言的能力。 |
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在 nodejs 中使用 Rust 模塊：構(gòu)建一個(gè)為 nodejs 提供 blake3 哈希的支持。 在 python 中使用 Rust 模塊：構(gòu)建一個(gè) python 版本的嵌入式的 Vector DB。 |
打造跨端的桌面（和移動(dòng)端）應(yīng)用
| 教學(xué)目標(biāo) |
本周我們來一起學(xué)習(xí)使用 Tauri 來構(gòu)建桌面端和簡(jiǎn)單的移動(dòng)端應(yīng)用，了解如何用 Rust 構(gòu)建跨端的應(yīng)用，讓 Rust 的開發(fā)不僅僅局限于服務(wù)器和 CLI。 |
| 詳細(xì)內(nèi)容 |
了解 Rust 對(duì)跨端的支持和應(yīng)用。 實(shí)戰(zhàn)：使用 Tauri 構(gòu)建桌面端和簡(jiǎn)單的移動(dòng)端應(yīng)用：構(gòu)建原生菜單、交互界面等。 基于 Rust 生態(tài)構(gòu)建應(yīng)用后端（axum、tokio、tower 等）。 學(xué)習(xí)掌握 DuckDB。 |
構(gòu)建更好的 ChatGPT：項(xiàng)目架構(gòu)和數(shù)據(jù)建模
| 教學(xué)目標(biāo) |
本周開始，我們會(huì)從零開始構(gòu)建一個(gè)完整的 Rust 產(chǎn)品：體驗(yàn)更好的 ChatGPT。這個(gè)產(chǎn)品會(huì)連接 OpenAI 及兼容 OpenAI API 的大語言模型，構(gòu)建一個(gè)支持對(duì)話，檢索增強(qiáng)生成（RAG），支持對(duì)話全文檢索，以及可以處理各種任務(wù)的進(jìn)階版 ChatGPT。在這個(gè)過程里，我們也會(huì)展開講解構(gòu)建一個(gè)完整的 Rust 產(chǎn)品時(shí)應(yīng)該如何思考，如何做架構(gòu)設(shè)計(jì)、核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和接口設(shè)計(jì)。 |
| 詳細(xì)內(nèi)容 |
構(gòu)建 Rust 產(chǎn)品前的思考：架構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、接口設(shè)計(jì)。 架構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)業(yè)務(wù)核心流程設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：設(shè)計(jì)核心業(yè)務(wù)流程需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和對(duì)應(yīng)的接口。 數(shù)據(jù)庫(kù)建模：使用 sqlx 及 Postgres 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)。 數(shù)據(jù)庫(kù)遷移：學(xué)習(xí)掌握 sqlx 進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)遷移的基本要領(lǐng)。 連接 OpenAI：打造進(jìn)階版 ChatGPT。 |
構(gòu)建更好的 ChatGPT：服務(wù)端核心邏輯以及 API 實(shí)現(xiàn)
| 教學(xué)目標(biāo) |
一個(gè) Chat 工具需要盡可能地即時(shí)為用戶提供反饋?；谥暗乃伎己突A(chǔ)設(shè)計(jì)，在本周我們將學(xué)習(xí)如何使用多種工具構(gòu)建復(fù)雜的實(shí)時(shí)的服務(wù)端邏輯。 |
| 詳細(xì)內(nèi)容 |
學(xué)習(xí)使用 Smithy，掌握 Smithy IDL，使用 Smithy 生成 OpenAPI spec。 學(xué)習(xí)如何在 axum 中通過 tower 接口嵌入 Smithy 的支持。 實(shí)現(xiàn)架構(gòu)中需要的 API 接口。 完善用戶注冊(cè)和登錄功能。 |
構(gòu)建更好的 ChatGPT：前端、部署與監(jiān)控
| 教學(xué)目標(biāo) |
在完成各類接口和服務(wù)端邏輯后，本周我們會(huì)一起完善前端，并了解如何處理日志與監(jiān)控，以及如何把服務(wù)部署到云端。 |
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完善前端頁(yè)面。 使用 tracing 進(jìn)行日志處理。 使用 Sentry 進(jìn)行錯(cuò)誤處理。 使用 OpenTelemetry 進(jìn)行服務(wù)指標(biāo)監(jiān)控。 |
構(gòu)建更好的 ChatGPT：數(shù)據(jù)平臺(tái)
| 教學(xué)目標(biāo) |
到目前為止，一個(gè) ChatGPT 應(yīng)用已經(jīng)基本建立起來了，還剩下應(yīng)用的維護(hù)與數(shù)據(jù)監(jiān)控部分。本周我們將學(xué)會(huì)如何使用 Rust 構(gòu)建數(shù)據(jù)平臺(tái)。 |
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使用 protobuf 來建?？杀O(jiān)控的用戶行為。 學(xué)習(xí)掌握 ClickHouse。 通過開源工具進(jìn)行數(shù)據(jù)的可視化分析。 |
構(gòu)建一個(gè)適用于各種軟件服務(wù)的授權(quán)系統(tǒng)
| 教學(xué)目標(biāo) |
用戶授權(quán)系統(tǒng)幾乎是所用應(yīng)用都不可或缺的基礎(chǔ)服務(wù)。想象一款圖片或者視頻分享服務(wù)，你可以將其分享給所有人（公開），或者只分享給某些群組（半公開），或者只分享給某些人（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)），要做到這一點(diǎn)，你需要一個(gè)授權(quán)系統(tǒng)。授權(quán)粒度可以非常細(xì)，從基本的 read/write，到 triage，到 maintain 到 admin，可以五花八門。你可以在業(yè)務(wù)邏輯中大量嵌入 if-else 來處理授權(quán)，也可以構(gòu)建一個(gè)特制的 policy engine 來處理授權(quán)，但最好的方式是在公開的論文或者開源項(xiàng)目中尋找業(yè)界最好的解決方案。
在這個(gè)加餐里，我們會(huì)深度閱讀 Google 的論文 zanzibar，學(xué)習(xí) Google 如何應(yīng)對(duì)數(shù)十億用戶每秒數(shù)千萬次的授權(quán)訪問，然后用 Rust 實(shí)現(xiàn)其核心要素。在實(shí)現(xiàn) zanzibar 的核心結(jié)構(gòu)和算法的過程中，我們一起著重學(xué)習(xí)如何把論文轉(zhuǎn)化成代碼的能力，這種能力將會(huì)是工程師職業(yè)生涯中最核心的能力之一。 |
| 詳細(xì)內(nèi)容 |
對(duì)比授權(quán)系統(tǒng)的基本解決思路。 精讀 zanzibar 論文。 在理解 zanzibar 的基礎(chǔ)上，對(duì)其精簡(jiǎn)，構(gòu)建相應(yīng)的 Rust 版本。 使用 nom 或者 pest 構(gòu)建 zanzibar 模型的解析（user - object - relation - relation tuple）。 從社區(qū)中尋找合適的 graph database 來存儲(chǔ) zanzibar 授權(quán)信息。 構(gòu)建 API 提供授權(quán)服務(wù)。 產(chǎn)品化 zanzibar 服務(wù)的建議（如何達(dá)到需要的可擴(kuò)展性和服務(wù) SLA - e.g. 99.99% uptime）。 |
