راست در مقابل Go , کدام را انتخاب کنیم؟

در کمتر از یک دهه ، دو زبان برنامه نویسی جدید به عنوان گزینه های اصلی برای توسعه شرکتها ظاهر شده اند: Go که توسط Google ایجاد شده. و Rust که توسط Mozilla ایجاد شده است. در این مقاله به همه چیز درباره Rust در مقابل Go می پردازیم.مزایای زبان Rust و مزایای زبان Go

هر دو زبان ویژگی های ضروری را برای توسعه نرم افزارهای مدرن ارائه می دهند: یک دسته ابزار پیچیده و یکپارچه . ایمنی حافظه ، مدل توسعه منبع باز و پشتیبانی قوی کاربران.

جدا از این شباهت ها ، Rust و Go تفاوت های چشمگیری دارند.هر کدام برای استفاده از یک جای خاص ، تحقق خواسته های مختلف و نوشتن انواع مختلف برنامه ها ساخته شده اند.

بنابراین ، مقایسه Rust و Go مربوط به این نیست که کدام زبان .”از نظر عینی بهتر است”. ، بلکه در مورد اینکه کدام زبان برای یک کار برنامه نویسی خاص بهتر عمل می کند است. با این حساب ، بیایید به اصلی ترین تفاوت های Rust و Go توجه کنیم .و ببینیم چه کاری برای کدام یک مناسب تر است.

راست در برابر Go: عملکرد

در لیست مزایای مهم Rust ، عملکرد با ایمنی و سهولت در بالاترین رتبه قرار دارد. و ممکن است حتی مزیت شماره یک آن باشد. برنامه های Rust به گونه ای طراحی شده اند که به سرعت یا تقریبا هم سرعت با زبان C و ++C اجرا شوند.

نوشتن یک برنامه کند در Rust همیشه امکان پذیر است . اما حداقل می توانید مطمئن باشید که Rust عملکرد را برای ایمنی یا راحتی قربانی نمی کند. آنچه Rust انجام می دهد ، تلاشی از سوی توسعه دهنده برای یادگیری و تسلط بر انتزاعات زبان برای مدیریت حافظه است.

درعوض زبان Go ، برای راحتی کار توسعه دهنده ، سرعت را تا حدودی فدا می کند. مدیریت حافظه توسط ران تایم Go انجام می شود . بنابراین مقدار اجتناب ناپذیری هزینه اضافه مربوط به زمان اجرا وجود دارد. اما در بسیاری از سناریوها ، این معامله قابل اغماض است. Go به طور پیش فرض چندین برابر سریعتر از سایر زبانهای راحتی مانند پایتون است .با این هزینه کوچک برای برنامه نویس که باید برای همه آبجکت ها type های قوی تعریف کند. .(راحتی و انعطاف پذیری پایتون در عملکرد آن تاثیر قابل توجهی دارد.)

به طور خلاصه ، Rust سریعتر است . اما برای اکثر موارد استفاده در روز ، اختلاف سرعت بین Rust و Go ناچیز و قابل چشم پوشی خواهد بود. در مواردی که عملکرد- نیاز و خواسته ی شماره یک است ، Rust می تواند از راه هایی که Goدر آن عاجز است عالی باشد.

راست در مقابل Go: مدیریت حافظه

مدیریت حافظه در Rust و Go به شدت با عملکردهای این دو زبان ارتباط دارد.

مدیریت حافظه Rust

Rust از استراتژی های ownership زمان کامپایل برای مدیریت حافظه از طریق انتزاعات با هزینه صفر استفاده می کند. این بدان معناست که اکثریت قریب به اتفاق مشکلات مربوط به مدیریت حافظه را می توان قبل از اجرای مستقیم برنامه برطرف کرد. اگر برنامه Rust از لحاظ حافظه امنیت نداشته باشد ،کامپایل نمی شود. با توجه به اینکه چه مقدار از دنیای امروز ما بر بستر نرم افزارهایی ساخته شده است که به دلیل مدیریت نامناسب حافظه ، معمولاً ناامن است.روش Rust نه تنها عالی است بلکه می شود گفت کاش زودتر از این ها آمده بود!

همانطور که در مقاله قبلی اشاره شد . این ایمنی به بهای یادگیری نسبتا سخت زبان Rust به دست می آید: برنامه نویسان باید بدانند که چگونه از اصطلاحات مدیریت حافظه Rust به درستی استفاده کنند . و این به زمان و تمرین نیاز دارد. توسعه دهندگانی که از دنیای ++C , C و #C یا جاوا می آیند باید هنگام کار با Rust در مورد نحوه نوشتن کدشان تجدید نظر کنند.

توجه داشته باشید که کارگذاری امکان جمع آوری زباله به طور جداگانه ، بعنوان یک موردthird-party در Rust وجود دارد. برای مثال می توان به جعبه gc ، اشاره کرد . اگرچه هنوز هم در مراحل ابتدایی است. اما الگوی زیربنایی Rust از جمع آوری زباله استفاده نمی کند.

مدیریت حافظه Go

مانند راست، Go نیز از از نظر حافظه امن است . اما دلیل آن این است که مدیریت حافظه در زمان اجرا به طور خودکار انجام می شود. برنامه نویسان می توانند هزاران خط کد Go را بنویسند و هرگز مجبور نیستند به فکر تخصیص یا آزادسازی حافظه باشند. برنامه نویسان در زمان اجرا تا حدی کنترل جمع کننده زباله را دارند. برای جلوگیری از تداخل چرخه جمع آوری زباله در عملیات ، می توانید آستانه جمع آوری زباله را تغییر داده یا به صورت دستی جمع آوری کنید.

برنامه نویسان همچنین می توانند برخی از مدیریت های حافظه دستی را در Go انجام دهند. اما این زبان عمداً در برابر انجام این کار مانع ایجاد می کند. به عنوان مثال ، برای دستیابی به متغیرها می توانید از اشاره گرها استفاده کنید ، اما برای دسترسی به مناطق دلخواه حافظه نمی توانید محاسبات اشاره گر را انجام دهید .مگر اینکه ازبسته unsafeاستفاده کنید ، گزینه ای نا معقول برای نرم افزاری که در حال تولید است.

اگر به برنامه نویس گفته شده نیاز به تخصیص و آزادسازی حافظه به صورت دستی دارد . مثلاً برای سخت افزارهای سطح پایین یا سناریوهایی که به حداکثر عملکرد نیاز است – Rust برای تأمین این نیازها طراحی شده است. نباید تصور کنید که مدیریت حافظه خودکار Go آن را برای انجام این کار نامناسب می کند . اما Rust ثابت کرده است که در برخی سناریوهایی که کارایی بالا مد نظر است مناسب است.

در یکی از نمونه های اخیر ، Discord یکی از اصلی ترین سرویس های خود را از Go به Rust تغییر داده است . بخشی از این مسئله به دلیل مشکلات مربوط به مدل حافظه Go و جمع آوری زباله است. نسخه Rust این سرویس در نسخه های اولیه و بدون هیچ گونه تنظیم دستی ، از نسخه Go بهتر عمل کرد.

راست در برابر Go: سرعت توسعه

گاهی اوقات سرعت توسعه از سرعت خود برنامه مهمتر است. پایتون از این لحاظ که سریعترین زبان برای اجرا نیست . اما در میان سریعترین زبانها برای نوشتن نرم افزار است به محبوبیت این چنینی رسیده. Go نیز همین جذابیت را دارد. مستقیم و سادگی آن باعث می شود یک روند توسعه سریع انجام شود. زمان کامپایل کوتاه است و زمان اجرای Go از پایتون .(و سایر زبانهای interpreted ، که کار توسعه دهنده با آن ها راحت است). سریع تر است.

سرعت توسعه Go

به طور خلاصه ، Go هم سادگی و هم سرعت را ارائه می دهد. پس چه چیزی از دست رفته است؟ برخی از ویژگیهای یافت شده در زبانهای دیگر .(به عنوان مثال ،generics). که برای سهولت در یادگیری زبان ، تسلط آسانتر و نگهداری آسانتر یافت می شوند از آن حذف شده است. نکته منفی این است که با این حذف برخی از کارهای برنامه نویسی بدون انجام مقدار قابل توجهی کار و تکرار واضحات در خود کد امکان پذیر نیست. کار برای افزودن generics به Go در حال انجام است . اما این کار همچنان در حال پیشرفت است و تغییر به Go جدیدی که از مواد generics استفاده می کند ، نیاز به بازنویسی کردن دوباره مقدار زیادی کد موجود دارد.

سرعت توسعه Rust

Rust دارای ویژگی های زبانی بیشتری نسبت به Go است .بنابراین یادگیری و تسلط آن به زمان بیشتری نیاز دارد. مدت زمان کامپایل Rust نیز طولانی تر از برنامه های معادل Go است . به ویژه برای برنامه های کاربردی با dependency بزرگ. این امر حتی پس از تلاش بسیار پروژه Rust برای کوتاه کردن زمان compile، همچنان به قوت خود باقی است.

اگر یک چرخه توسعه سریع و نیاز به حضور سریع افراد در یک پروژه از اولویت های اصلی است . Go بهترین انتخاب است. اگر کمتر به فکر سرعت توسعه هستید و بیشتر به ایمنی حافظه و سرعت اجرا توجه دارید ، Rust را انتخاب کنید. در هر صورت ، اگر تیمی دارید که قبلاً با یکی از این دو زبان کار کرده اند و تجربه دارند ،همان زبان را انتخاب کنید.

راست در برابر Go: همزمانی و موازی کاری

سخت افزارهای مدرن چند هسته ای هستند و برنامه های مدرن به صورت شبکه ای و توزیع شده اند. زبانهایی که برای این موارد برنامه ای ندارند در پشت پرده قرار می گیرند. برنامه نویسان باید بتوانند وظایف را به طور مستقل ، چه در یک موضوع یا چند موضوع ، اجرا کنند و وضعیت را بین وظایف به اشتراک بگذارند بدون اینکه خطر خرابی داده ها را در بر داشته باشد. Rust و Go هر دو روشهایی برای انجام این کار ارائه می دهند.

همزمانی در Go

همزمانی(Concurrency) از ابتدا با استفاده از goroutines(رشته های سبک) و کانال ها (مکانیسم های ارتباطی برای goroutines) در syntax زبان Go قرار داده شده. این قابلیت ها نوشتن برنامه هایی (مانند سرویس های شبکه) را که باید بسیاری از کارها را همزمان انجام دهند بدون این که مشکلاتی رایج مانند مشکل race conditions پیش آید را ساده می کند . زبان گو race conditions را غیرممکن نمی کند . اما مکانیسم های تست بومی را فراهم می کند تا در صورت پیش آمدنrace conditions در زمان اجرا ، به برنامه نویس هشدار دهد.

همزمانی در Rust

راست syntax همزمانی بومی را در قالب کلمات کلیدی async/.await ، با نسخه 1.39.0 در اواخر 2019ارایه داد. قبل از async/.await این امر از طریق یک جعبه یا بسته برای Rust به نام futures محقق می شد. اگرچه همزمانی در Rust سالها تجربه توسعه دهنده پشت Go را ندارد . اما مزیت ایمنی حافظه Rust اینجا به کمکش می آید . به این معنی که کد Rust که می تواند race conditions را بروز دهد ، کامپایل نمی شود. نوشتن کد برای عملیات همزمانی یا asynchronous در زبان Rust سخت تر خواهد بود .(به دلیل قوانین syntax این زبان). اما در دراز مدت ماندگاری بالایی دارد.

راست در مقابل Go: قابلیت سازگاری با کد قدیمی

زبانهای جدیدی مانند Rust و Go با هدف ایمنی حافظه و سهولت برنامه نویسی از راههایی که زبانهای قبلی در آن عاجز بودند ، به وجود آمدند. اما جدید همیشه باید تا حدی با قدیم همزیستی داشته باشد. برای این منظور ، Rust و Go هر دو با کد C قدیمی همکاری می کنند ، اگرچه با محدودیت هایی مختلف در هر مورد.

سازگاری در Rust

Rust می تواند از طریق کلمه کلیدی extern و “جعبه” libc (نام Rust برای یک بسته) مستقیماً با کتابخانه های C صحبت کند. اما این ارتباط ها با این کتابخانه ها باید به عنوان ناامن(unsafe) برچسب گذاری شوند. به عبارت دیگر ، Rust نمی تواند ایمنی حافظه آنها را تضمین کند. شما باید به طور دستی از ایمن بودن رابط های کد C اطمینان حاصل کنید . بسیاری از نمونه های نحوه بسته بندی کد با FFI Rust (رابط کاربری خارجی) – برای C و سایر زبانها – را می توان در وب سایت Rust FFI Omnibus یافت .

پروژه های دیگری از سیستم Rust و ویژگی های تجزیه و تحلیل استاتیک برای ایجاد یک پل امن بین زبان ها استفاده می کنند. به عنوان مثال ، پروژه CXX اتصال ایمن به ++C از Rust را فراهم می کند.

سازگاری در Go

زبان Go بسته cgo را برای کار با C ارایه می دهد . این بستهcgo به شما امکان می دهد تا از کتابخانه های C فراخوانی کنید. از پرونده های هدر C در کد Go خود استفاده کنید و انواع داده های متداول را بین C و Go تبدیل کنید (به عنوان مثال رشته ها). با این حال ، از آنجا که Go توسط مدیریت حافظه و زباله جمع می شود ، باید اطمینان حاصل کنید که pointer هایی که به C منتقل می کنید به درستی مدیریت می شوند. cgo همچنین تمایل به ایجاد هزینه سربار برای هر ارتباط دارد ، به این معنی که همیشه از این که مستقیم با C کار کنید کندتر خواهد بود.

به طور خلاصه ، Rust نسبت به Go در زمینه تعامل با C کمی دوستانه تر است .بنابراین هر چیزی که وابستگی عمده ای به C داشته باشد می تواند نوک پیکان را به سمت Rust تغییر دهد. هر چند هم در Rust و هم در Go ، تعامل با C برای توسعه دهنده هزینه هایی دارد: سرباری بیشتر ، زمان کامپایل کندتر ، ابزار پیچیده تر ، debugging سخت تر.

توجه داشته باشید که Rust و Go همیشه می توانند در سطوح بالاتر کد نیز ارتباط برقرار کنند – به عنوان مثال ، مبادله داده ها از طریق سوکت شبکه یااستفاده از named pipes به جای function calls . اما این گزینه ها هزینه فدا کردن سرعت را در بر خواهند داشت.

راست در مقابل Go: جمع بندی

انتخاب بین Rust و Go برای یک پروژه توسعه نرم افزار عمدتا در مورد انتخاب زبانی است که دارای کیفیتی باشد که شما برای آن پروژه بیشتر به آن نیاز دارید. برای Rust وGo می توانید این خصوصیات را به صورت زیر جمع بندی کنید.

مزایای Rust :

• اصلاح در زمان اجرا (اشتباهات رایج کامپایل نمی شوند)
• سرعت اجرا در بالاترین سطح
• ایمنی حافظه بدون جمع آوری زباله (یا با جمع آوری زباله آزمایشی و اختیاری از طریق پروژه های شخص ثالث)
• کد برای سطح سخت افزار

مزایای Go:

• چرخه توسعه سریع
• سرعت اجرای بالا
• ایمنی حافظه از طریق جمع آوری زباله (با مدیریت حافظه دستی اختیاری)
• راحتی توسعه دهنده
• کدنویسی آسان