作者：张汉东
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本文是“Rust 语言 2022 年度回顾”的第二部分，包含了：Rust 开源生态发展。第一部分：top="1141.0625">Rust 开源生态发展
Rust 语言是开源的，其生态中开源项目也是必不可少的一部分。Rust 语言也是通用的，其应用覆盖诸多领域，我们将从以下几个领域来进行盘点。
本文分类梳理的开源项目，只是选举 Rust 生态中各个领域具有代表性和有潜力的项目，以此来观察 Rust 生态的发展。实际上，在撰写本文时，crates.io 上发布的 crate 数量已经达到了 10 万个，在 GitHub 上面的 Rust 开源项目也是不计其数，在 GitLab 社区也有很多的 Rust 开源项目，本文不可能罗列那么全，选取的项目仅供大家参考。
crates 行业系数（Industry Coefficient）
David Tolnay 根据 crates.io 中 crate 下载量统计了 crates 行业系数，从侧面反应 Rust crate 的应用状况。
行业系数的计算公式为：周二至周四下载量/周末下载量 - 总体平均水平（周一和周五有跨时区问题，所以未参与统计）
这个行业系数表明，如果一个 crate 在 工作日（周二到周四） 经常被下载，则系数为正，如果在 周末 经常被下载，则系数为负。比如，Serde 的工作日下载量与周末下载量的比率几乎与 crates-io 的总体比率相同。Prost 在工作日的下载量比例较大，而在周末较小，因为没有人在周末做 protobuf 相关的东西。周末被认为是 Rust 爱好者在“玩” Rust。
从 2022 年 9 月份对 90 天内超过 100 万下载量的某些 crate 的一次统计结果中，简单地得出一个粗略笼统的结论，仅供参考：
相关统计代码位于：，感兴趣可以自行执行代码进行统计。
操作系统
Rust for linux支持状况
Linus Torvalds 于 2022 年 12 月 11 日发布了Linux Kernel 6.1，作为 2022 年的最终主线内核版本。出于多种原因，这个版本很重要。也许最重要的是在未来几天内，主线内核中对 Rust 语言的初始支持，以获得更好的安全性和内存安全代码。越是从 C 转向 Rust，这势必越会减少内核漏洞的数量。
Linux Kernel 6.1 中最重要的变化是引入了初始的 Rust 框架代码。高达 12k 行的代码仅带来了 Rust 的基本基础设施。有了这个基础，新的驱动程序、子系统和内核模块有望通过 Rust 编程语言登陆内核。
主要支持包括以下四个方面：
一直领导 Rust for Linux 工作的 Miguel Ojeda 在 11 月份又发出了一组 28 个补丁，为内核提供了更多的 Rust 核心添加。很可能会在 Linux 6.2 合并窗口中及时看到这项工作。
Miguel （Rust for linux 核心开发者）对 2023 年 Rust-for-Linux 的期望：
嵌入式安全操作系统 TockOS 2.1 发布
TockOS 2.1 发布。 在 TockOS 迈向 2.0 时，许多核心的内核 API 被重新设计和重写。并且支持 11 个新的硬件平台，包括 RISC-V。
TockOS 的贡献者之一 Alexandru ，创办了公司，为汽车软件 OEM 和开发商提供安全操作系统和开发工具。
Redox 发布 0.8 版
Redox 在今年发布了 0.8 版。该版本确保真正的硬件正常工作，添加了 i686 支持，启用了音频和初步多显示器支持等功能，并且简化了引导和安装基础结构并使其更加健壮。
0.8 的一些重要改进摘要：
另外一件有趣的事是，Redox OS 在今年收到了一笔多达 400,000 美元的匿名捐款。匿名的方式使得目前无法使用。目前，Redox 作者正在与一个法律团队合作，具体确定OFAC 对 Tornado Cash 的制裁如何 适用于通过 Tornado Cash （米国数字货币交易平台）进行的这笔捐赠。目前，由于作者是米国公民，目前已阻止这笔捐款的转移，以遵守可能的 OFAC 制裁。如果作者被允许使用这笔捐款，他将在另一篇文章中描述它对 Redox OS 的意义。
KataOS ： 用于进行机器学习的嵌入式设备的操作系统
谷歌今年宣布发布 KataOS，它是用于进行机器学习的嵌入式设备的操作系统。KataOS 从设计上就具备安全考虑，不但几乎完全是由 Rust 实现的，而且是建立在 seL4 微内核的基础之上，seL4 在数学上被证明是安全的，具有保证保密性、完整性和可用性。
KataOS 提供了一个可验证的安全平台来保护用户的隐私，因为应用程序在逻辑上不可能破坏内核的硬件安全保护，并且系统组件是可验证的安全。KataOS 也几乎完全用 Rust 实现，它为软件安全提供了一个强大的起点，因为它消除了整类错误，例如差一错误和缓冲区溢出。
当前的 GitHub 版本包括大部分 KataOS 核心部分，包括用于 Rust 的框架（例如 sel4-sys crate，它提供 seL4 系统调用 API），一个用 Rust 编写的备用根服务器（动态系统范围的内存管理需要） )，以及内核对 seL4 的修改，可以回收根服务器使用的内存。此外还与Antmicro合作，通过 Renode 为目标硬件启用 GDB 调试和模拟。
为了全面证明一个安全的环境系统，团队还为 KataOS 构建了一个名为 Sparrow 的参考实现，它将 KataOS 与一个安全的硬件平台相结合。因此，除了逻辑上安全的操作系统内核之外，Sparrow 还包括一个逻辑上安全的信任根，它是在 RISC-V 架构上使用OpenTitan构建的。然而，对于我们的初始版本，我们的目标是使用 QEMU 模拟运行的更标准的 64 位 ARM 平台。
最终目标是开源所有 Sparrow，包括所有硬件和软件设计。目前，仅在 GitHub 上发布 KataOS的早期版本。
drone-os： 嵌入式操作系统
是 嵌入式操作系统，旨在将不影响性能的现代开发方法带入嵌入式编程领域。开发者来自乌克兰，在 2022 年局势动荡下更新不多但是还在维护中，看上去工作重点在 Raspberry Pi Pico (RP2040) 的支持上面。
DroneOS 遵循以下设计原则
ros2_rust: ROS2 的 Rust 绑定
是一个用于编写与 ROS 2 集成的 Rust 机器人应用程序的库。ROS 2 是一个流行的开源机器人框架，用于各种领域（自动驾驶汽车、无人机、人形机器人等）。
ros2_rust 旨在使开发人员能够使用 Rust 编写 ROS 2 应用程序。目前尚未达到与 C++ 和 Python ROS 2 库同等的功能，但正在努力实现这一目标。
该库今年发布到了 0.3 版本。
随着 Rust for Linux 进入 Linux 6.1 ，Brandon Minor（传感器融合公司Tangram Vision的创始人兼 CEO）认为这将对机器人社区起到巨大的推动作用。
该网站记录了 Rust 在开源机器人解决方案方向的开源库。
Aero：现代、实验性的类 Unix 操作系统
灵感来自于 Linux 内核，遵循宏内核设计。支持现代 PC 特性，如 长模式、5 级分页和 SMP（多核）。Aero 并非一个 Linux 发行版，它运行自己的内核，不与 Linux 内核共享任何源码或二进制文件。
Rust 与 NuttX 操作系统
Apache NuttX 是一个实时嵌入式操作系统 RTOS，可在许多平台（如：8 位到 64 位平台）上移植，并且像 Linux 的小型版本一样工作（因为它符合 POSIX 标准）。现在，我们可以在 NuttX 上使用 Rust 创建更安全的嵌入式应用程序，也可以定制自己的驱动程序。详细请参考文章：。
将 Rust 的 std 移植到 rustix 上
是一个具有多个后端的系统调用封装库。它有一个原始的 Linux 系统调用后端，以及一个 libc 后端，其他后端也在开发中。Rustix 是为内存安全、I/O 安全和性能而设计的。
将 std 移植到 rustix 的第一个原因是 rustix 从 std 中剔除了很多不安全的块。与操作系统的对话仍然需要不安全，但在 rustix 中，Unsafe 块被集中在单个系统调用上。Rustix 还为系统调用提供了地道的 Result 错误处理。它还使用了 Rust 引用和切片，而不是原始指针。这些都使得阅读 std 的代码更加容易，并专注于系统调用的重要语义，而不会受到 libc API 机制的干扰。
rustix 也是向 Linux 上不依赖 libc 的 Rust 工具链迈出的一步。Rustix 能够从 Rust 代码中直接调用 Linux 系统。
Aya :专注于可操作性和开发者体验的 eBPFRust 库
不依赖于或。它完全是用 Rust 从头开始构建的，只使用crate 来执行系统调用。借助 BTF 支持并与 musl 链接，它提供了真正的一次编译，随处运行的解决方案，其中一个独立的二进制文件可以部署在许多 linux 发行版和内核版本上。在大多数环境中，Rust Nightly 是构建所需的唯一依赖项。rustc 不公开其内部 LLVM.so 库（即 aarch64）的某些环境需要安装共享的 LLVM 库。但是不需要 libbpf、clang 或 bcc！
基于 Aya 的项目的用户空间部分可以是异步的，同时支持 Tokio 和 async-std。Aya 可以加载 eBPF 程序，在异步上下文中对 eBPF 映射和 perf 缓冲区执行操作。如果想了解 Aya 更多信息可以查看。
数据库与数据分析
RedisJSON: Redis 官方支持 JSON
RedisJSON 是一个 Rust 实现的 Redis 模块，实现了 ECMA-404 JSON 数据交换标准作为原生数据类型。它允许从 Redis 键（文档）存储、更新和获取 JSON 值。主要特点：
Arrow2 与 Arrow>Apache Arrow 是大数据列式内存数据平台，有一个非常大的愿景：提供内存数据分析 (in-memory analytics) 的开发平台，让数据在异构大数据系统间移动、处理地更快。它采用 Cpp 实现，目前已经被业内大量使用。
Arrow 从 2.0 版本开始引入 Rust，从 4.0 开始 Rust 实现迁移到了独立仓库。随后社区也有人发布了。Arrow2 是 arrow-rs 的竞争者，两者的主要区别：
Arrow target="_blank">讨论是否将 top="7591.0625">surrealdb：文档图数据库
是一个可扩展的、分布式的、协作的、文档图（document-graph）云原生数据库。 适用于 Web、移动、无服务器、Jamstack、后端和传统应用程序。SurrealDB 通过简化数据库和 API 堆栈，消除对大多数服务器端组件的需求，并允许您更快、更便宜地构建安全、高性能的应用程序，从而缩短现代应用程序的开发时间。SurrealDB 既充当数据库又充当现代、实时、协作的 API 后端层。
目前客户端已支持 JavaScript、WebAssembly 和 Ebmer.js；服务端已支持 JavaScript、Node.js、Golang、Rust 和 Deno。其他语言也即将支持。
Cube： 无头商业智能平台
是 Rust 实现的一个开源无头商业智能（ Headless Business Intelligence）平台。无头意味着没有前端展现层，只提供分析 API 。Cube 旨在与所有支持 SQL 的数据源一起工作，包括像 Snowflake 或 Google BigQuery 的云数据仓库，像 Presto 或 Amazon Athena 的查询引擎，以及像 Postgres 的应用数据库。Cube 有一个内置的关系型缓存引擎，为 API 请求提供亚秒级的延迟和高并发性。
Rust 实现的一些 K/V 存储引擎
greptimedb : 完全分布式的云原生时间序列数据库
greptimedb是一个使用 Rust 从头构建的完全分布式的云原生时间序列数据库。它提供多租户、开箱即用、完全托管的服务，每个用户都运行一个安全高效的数据生命周期：摄取、存储、分析、数据管理、可视化、异常检测、预测等。
GreptimeDB Cloud 服务主要由三个组件组成：
GreptimeDB 创始团队来自蚂蚁集团，更多信息可以参考GreptimeDB 官网。
Xline : 用于元数据管理的地理分布式 KV 存储
是基于的新共识协议实现的用于元数据管理的地理分布式 KV 存储。
跨数据中心网络延迟是影响地理分布式系统性能的最重要因素，尤其是在使用共识协议时。我们知道共识协议很流行用于实现高可用性。例如，Etcd 使用协议，该协议在最近开发的系统中非常流行。
Raft 虽然稳定且易于实现，但从客户端的角度来看，需要 2 个 RTT（往返时间， Round trip time）才能完成一个共识请求。客户端和领导服务器之间发生一个 RTT，领导服务器使用另一个 RTT 将消息广播到跟随者服务器。在地理分布式环境中，RTT 很长，从几十毫秒到几百毫秒不等，因此在这种情况下 2 个 RTT 太长了。
Xline 采用名为的新共识协议来解决上述问题。有关详细说明，请参阅论文。该协议的主要好处是在竞争不太激烈时减少 1 个 RTT。Xline 是第一个使用 CURP 的产品。
PingCAP Rust 重新实现的 Tidis 现在已开源
是 TiKV 的服务层，旨在提供基于 PingCAP 的 Redis 协议兼容的分布式存储服务。它实现了多种数据类型（
string/hash/list/set/sortedset
），已被社区广泛使用。
之前是 go 语言实现的 1.0 版，现在已经完全用 Rust 重新设计和重写，以便获得更好的性能和更低的延迟。以及更重要的功能，例如 Lua 脚本、TLS 连接、锁优化等。
Databend v0.8 发布
v0.8 的开发于 3 月 28 号开始，在过去的几个月中，新增了几十万行代码，相当于把>
Databend 在今年也使用sqllogictest-rs成功地将 sqllogictest 框架（Sqllogictest是一个用于验证 SQL 数据库正确性的测试框架）从 Python 切换到 Rust 了 。
warpgate: 无需客户端的 Mysql 堡垒机
是一款 Rust 实现的适用于 Linux 的智能 SSH、HTTPS 和 MySQL 堡垒主机，不需要特殊的客户端应用程序。
该项目目前处于阶段，正在收集社区反馈。
BastionLab ： 用于数据科学协作的 Rust 隐私框架
BastionLab专为敏感数据协作而构建。
由于安全和隐私问题，数据所有者和数据科学家之间的协作对于健康、金融或广告等高度监管的领域来说是一个巨大的挑战。远程协作时，数据所有者必须打开他们的整个数据集，通常是通过 Jupyter 笔记本。这种过于广泛的访问会造成巨大的隐私漏洞，因为允许的操作太多，这使得数据科学家能够从远程基础设施中提取信息（打印整个数据库、将数据集保存在权重中等）。
BastionLab 通过提供细粒度的访问控制解决了这个问题。它向数据所有者保证，数据科学家只能对他们的数据执行隐私友好的操作，并且只能与他们共享匿名输出。
BastionLab 确保数据所有者的远程数据永远不会被数据科学家直接访问。三个主要元素确保了这一点：
mvsqlite : 分布式 MVCC SQLite
项目是一个在 FoundationDB 上运行的分布式 MVCC SQLite。SQLite 是一个单写数据库——由于其基本的设计选择，这不会轻易改变。但是一组（N 个）sqlite 数据库是一个 N-writer 数据库。 mvsqlite 提供了必要的机制来执行可序列化的跨数据库事务，而无需额外的开销。
lnx ： Elasticsearch 和 Aloglia 的快速替代品
是基于 tokio 和tantivy 搜索引擎构建的 Elasticsearch 和 Aloglia 的快速替代品。lnx 可以同时为数以万计的文档插入提供毫秒级索引（不再等待事物被索引！），每个索引事务和处理搜索的能力，就像它只是哈希表上的另一个查找一样。
同类型开源项目 ：
ReadySet ： 轻量级 SQL 缓存引擎
是一个用 Rust 编写的轻量级 SQL 缓存引擎，可帮助开发人员增强现有应用程序的性能和可扩展性。它可以预先计算经常访问的查询结果，并随着数据库中基础数据的变化自动使这些结果保持最新。ReadySet 与 MySQL 和 Postgres 兼容，无需更改代码即可采用。ReadySet 既充当 SQL 缓存又充当代理。
Readyset 在 2022 年融资了 2900 万美元。ReadySet 的产品起源于 Marzoev 和该公司的第二位联合创始人 Jon Gjengset 在麻省理工学院攻读博士学位时所做的研究。
网络服务
tokio 生态 2022 发展
在 2022 年进入了稳定维护期，今年的侧重点在于 tokio 生态：
Volo:国内首个 Rust 语言的 RPC 框架
是字节跳动服务框架团队研发的轻量级、高性能、可扩展性强、易用性好的 Rust RPC 框架，使用了 Rust 最新的 GAT 和 TAIT 特性。Volo 使用作为中间件抽象层，Motore 基于 GAT 设计。
在和 Kitex 相同的测试条件（限制 4C）下，Volo 极限 QPS 为 35W；同时，我们内部正在验证基于（CloudWeGo 开源的 Rust Async Runtime）的版本，极限 QPS 可以达到 44W。
Volo 框架更多说明参考Volo官方文档。
hyper 1.0 rc 版本发布
hyper 1.0 第一个候选版本发布，产品进入“抛光期”。在这个阶段 hyper 将从四个方面进一步完善以便顺利发布 1.0 版本“：
目前 HTTP/3 也正在被整合进 hyper 过程中。hyper 生态中还有中间件等值得被关注。
hyper 是一个非常完善且“正确的” HTTP 协议实现，广泛应用于各个项目中，有位网友在 reddit 上发帖问：像 hyper 这样的 HTTP 协议实现，声称是“正确的”，这到底意味着什么？
以下节选自高赞回答：
mmids: Rust 编写的多媒体收发系统
[mmids]((Ingestion and Distribution System)是一个功能强大、用户友好、开源的实时视频工作流服务器。
目前 mmids 能做什么?
github地址
zbus 2.0 发布
D-Bus 是一种在 Linux（尤其是桌面和嵌入式系统）上非常流行的进程间通信 (IPC) 机制。 而 zbus 是一个纯粹的 Rust 库，旨在使 D-Bus 处理尽可能简单，许多服务（例如 systemd、NetworkManager、Geoclue 等）都使用它。
而大家期待已久的 2.0 稳定版发布了！
