使用 Rust 进行 Web 开发——02/x：部署你的第一个应用程序

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更新于 2019 年 7 月 8 日：潮汐 0.2.0

本系列共有 3 个目标

展示新开发者在使用 Rust 编程时将面临的障碍，以及 Rust 在特定主题（这次是部署）方面的优势。
展示Rust中Web开发的不同方案。
之后务必确保生产环境中的应用程序是最新版本。

第三点对我来说至关重要。这就是为什么我们在第二部分（02/x）开头会提出一些你可以构建的东西，以及为什么本教程会是现在这个样子。每当你学习新东西时，请记住这个思维模型：

永远不要为了做事本身而做事

换句话说：千万不要仅仅因为想学Rust就去学它。这是你学习一门新语言（或者说，学习生活中任何事情）失败的最大原因。你必须要有目标，有做事的理由。

“那我应该如何学习 Rust 呢？”

心中已有想要实现的应用程序或想法。它可以是计算质数的服务、追踪编程目标的网页应用、获取你在 GitHub 上最新点赞并追踪其活动的服务等等。你想构建什么，由你决定。
要对自己负责。告诉你的朋友、同事或伴侣，你承诺六个月后他们就能使用这项服务。每隔几天或几周，你都要让他们了解你的最新进展。

它不需要是一个完美无瑕的想法，也不需要是一项能与其他应用竞争的服务。它必须是你想要拥有的东西。它能帮助你度过最初的艰难时期，也能帮助你度过蜜月期结束后，意识到 Rust 有时也会很棘手的阶段。

我也会公开我的信息：

在接下来的 6 个月结束时，我将拥有一个运行中的网络服务，其前端将用于我的 MeetUp “Rust and Tell Berlin”，以便演讲者可以提交提案，并且可以观看之前活动中举办的演讲的幻灯片和视频。

我将通过这套教程来督促自己。

我们继续。在本系列文章的这一部分，我们将部署我们的第一个应用程序。如果您熟悉 NodeJS，那么部署生命周期如下所示：

使用 NodeJS，您可以将任何代码部署到生产服务器。但您必须编写完善的测试用例，并使用 ESLint 和其他工具来捕获 undefined 和类型错误。

理想情况下，我们的开发周期如下所示：

所以我们希望尽早、尽可能靠近代码源（你的本地机器）的地方发现问题。一旦我们找到了一个可行的代码库，我们就希望将这个可行的解决方案部署到服务器上。由于 Rust 的类型系统和强大的编译器，我们可以打包出一个可用的二进制文件并将其部署到生产环境。测试将覆盖其余的错误。

Rust 将可能出现的错误移到了更靠近编码环境的位置。

a) Rust 编译器会发现很多问题，几乎所有问题。

b) 您可以通过良好的测试来发现其余问题（在我们的例子中：接收到错误参数时的错误处理）。

c) 编译 Rust 代码后，您将得到一个二进制文件，该文件可以通过多种不同的方式分发。

本地代码和生产就绪代码之间的区别

谈到部署，我们必须确保代码能够：

根据运行环境随机分配端口
优雅地处理错误
使用正确的返回代码和消息来响应非预期输入。
通过适当的测试设置，在部署流程早期发现问题并进行测试。
记录事件以便追踪错误

本文将介绍第一个必备条件（随机分配端口）。本系列文章将逐一介绍其余要求。

四种不同的部署方案

我们通常提供不同的部署和托管方案。有些方案更适合大型应用，有些方案则更适合私有项目，以及需要快速启动且复杂度较低的项目。我们的方案包括：

托管部署/主机托管（Heroku）
通过 Docker 和 Docker 镜像仓库进行自我管理
通过 Docker 和 Git 镜像仓库进行自我管理
托管式无服务器 Lambda 函数（AWS Lambda，现为 ZEIT）

本文将介绍这些选项，并探讨它们的优点、缺点以及如何准备 Rust 代码以便（以最佳方式）进行部署。

构建应用的第一个版本

正如我们开头所说，我们需要一个想法，以及我们想要构建什么。即使我们将在下一篇文章（03/x）中描绘出应用程序的更宏大的蓝图，我们也可以先着手选择一个我们想要用来构建它的框架：

如第一篇文章所述，如果你愿意，你也可以选择更低的级别：

我们将选择一个框架用于本文的文字版。我将选择Tide，因为我计划未来对其进行更多贡献。我会在本系列文章的GitHub 代码库中列出 Rocket 和 Actix 的解决方案。

设置我们的应用程序

我们希望确保使用异步代码，而 Rust 稳定版目前尚未支持异步代码。因此，我们需要安装并设置Rust 的nightly 版本：

$ rustup install nightly-2019-02-25
$ rustup default nightly

这将生成我们的第一个文件夹结构。一个运行中的 Web 应用程序的基本框架如下所示：

货物.toml

[package]
name = "my-cool-web-app"
version = "0.1.0"
authors = ["YOUR NAME + EMAIL"]
edition = "2018"

[dependencies]
tide = "0.2.0"

main.rs

#![feature(async_await)]

fn main() {
    let mut app = tide::App::new(());
    app.at("/").get(async move |_| "Hello, world!");

    app.serve();
}

正如我们之前所说，我们需要让托管环境有机会为我们的应用程序分配一个端口。

我们的main.rs 文件必须满足以下要求：

#![feature(async_await)]

extern crate tide;

use tide::App;
use std::{env, net::SocketAddr};


fn main() {
    let mut app = App::new(());
    let address = SocketAddr::from(([127, 0, 0, 1], get_server_port()));

    app.at("/").get(async move |_| "hello world");
    app.serve(address).expect("Start server");
}

fn get_server_port() -> u16 {
    env::var("PORT")
        .ok()
        .and_then(|port| port.parse().ok())
        .unwrap_or_else(|| 8186)
}

设置完成后，我们可以逐一介绍每种部署方案。

通过 Heroku 进行托管部署

托管环境在很大程度上只是一种抽象。它们内部的工作原理与你自己的流水线相同：将代码推送到 Git 仓库。一个“钩子”会监视这个仓库，并在代码发生更改时开始编译最新版本并运行它。但对你来说，它只是一个git push heroku master……

首先，您需要一个Heroku 帐户（免费）。使用您的新帐户登录并创建一个新应用：

点击“创建应用”后，Heroku 会在“部署”选项卡下说明如何将代码推送到他们的服务器：

准备你的代码

首先，我们需要将代码库推送到远程位置（Heroku）。因此，请安装Heroku 工具链。之后，我们可以将远程位置添加到我们的 Git 仓库中：

$ cd my-cool-web-app
$ heroku login
$ heroku git:remote -a my-cool-web-app

接下来，我们需要告诉 Heroku 应用程序构建完成后如何运行它。Heroku 需要一个名为Procfile的文件，其中包含启动命令：

$ touch Procfile

然后把下面这行代码放进去：

web ./target/release/my-cool-web-app

我们还需要告诉 Heroku 我们使用的是哪个版本的 Rust。由于我们想使用 nightly 版本，所以我们在根目录下创建一个名为RustConfig的文件：

$ touch RustConfig

使用以下这行代码：

VERSION=nightly

注意

Rust 语言非常新，Heroku 目前还不支持它。我们需要安装并激活一个 Rust 的“构建包”。因此，请在应用程序的根目录中执行以下命令：

$ heroku create --buildpack emk/rust
$ heroku buildbpacks:set emk/rust

这将启用对 Rust 语言的支持。

现在我们可以：

$ git add .
$ git commit -m "Init"
$ git push heroku master

成功后，我们返回浏览器中的 Heroku 控制面板，然后点击生成的域名（位于“设置”下方）。浏览器窗口应该会打开并显示“Hello, World!”。

概括

Heroku 让部署应用程序变得轻松便捷。
不到 5 分钟，你的应用就能上线运行。
您可以分配自己的域名并启用 HTTPS（如果您付费的话）。
对于本教程和启动副业项目而言，Heroku 是最佳选择：价格低廉、易于使用，并且消除了部署的开销，尤其是在初期阶段。

Docker

使用 Docker 的最大优势在于可以自由选择流水线和环境。您可以先在本地构建镜像，然后直接将其推送到 Docker 镜像仓库。服务器可以从仓库下载并执行docker run该镜像。或者，您也可以创建一个蓝图（Dockerfile），供其他服务在其服务器上使用。

如果您使用 Docker 进行部署，则有两种选择。第一种是将您的代码（使用 Dockerfile）推送到 Git 注册表（例如 GitHub 或 Bitbucket），然后配置一个部署服务器，该服务器监听更改，通过 SSH 连接到 Git 注册表，获取代码，进行部署和运行。

你的第二个选择是使用 Docker 镜像仓库。这样做的好处是你可以预先构建容器并直接发布。这有时可以加快部署速度，并且需要发布的代码更少（尤其是在使用 Rust 的情况下）。

我们可以利用 Rust 能够编译成二进制文件的特性。我们甚至可以更进一步，编译一个不包含任何外部依赖的静态 Rust 二进制文件。为此，我们需要：

构建 Rust 二进制文件
已将所需的 C 库静态链接到其中，以便它可以独立运行。

最终目标是得到一个甚至不需要 Rust 就能运行的二进制文件。感谢开源社区和 Erik Kidd，现在已经有现成的解决方案可以帮助我们实现这一点。

最终生成一个体积超小、没有任何外部依赖的 Docker 镜像。这就是rust-musl-builder。它是一个 Docker 镜像，可以帮助你构建静态 Rust 二进制文件。它会在首次执行后立即下载整个镜像。

我们输入和创建的所有内容都来自应用程序的根目录。

$ cd my-cool-web-app

在创建 Dockerfile 之前，让我们先看看我们实际要做什么。我们使用 rust-musl-builder 将 musl-libc 库静态链接到我们的二进制文件中。

$ docker run --rm -it -v "$(pwd)":/home/rust/src ekidd/rust-musl-builder cargo build --release

这将生成我们超小的二进制文件。您可以像这样查看它：

$ ls -lh target/x86_64-unknown-linux-musl/release/my-cool-web-app

它只有几兆字节（在我的例子中是 4.4MB）。为了能够反复执行此过程，不仅在本地机器上，而且在不同服务器的部署管道中，我们创建了一个多阶段 Dockerfile。

FROM ekidd/rust-musl-builder:nightly AS build
COPY . ./
RUN sudo chown -R rust:rust .
RUN cargo build --release

FROM scratch
COPY --from=build /home/rust/src/target/x86_64-unknown-linux-musl/release/my-cool-web-app /
ENV PORT 8181
EXPOSE ${PORT}
CMD ["/my-cool-web-app"]

您现在可以通过以下方式构建镜像：

$ docker build -t my-cool-web-app:latest .

然后运行它：

$ docker run -d --rm -P --name heroku heroku:latest

现在您可以通过以下方式打开浏览器（在 macOS 系统中）：

$ open http://$(docker container port my-cool-web-app 8181)

我们刚刚创建了一个极其精简的 Docker 镜像，其中包含我们的二进制文件，没有任何外部依赖项。您可以通过以下方式查看刚刚创建的镜像：

$ docker image ls my-cool-web-app

概括

Docker 功能强大，但如果使用得当，也能发挥很大的作用。
尤其是使用 Rust：你可以创建静态链接的二进制文件，这些文件非常小，甚至不需要 Rust 环境就能运行。
选择 Docker 时，您还可以拥有更多托管和运行应用程序的选项。
然而，像 Heroku 这样的托管环境不允许将 Docker 镜像推送到其环境中。

无服务器运行时 — ZEIT/now

无服务器架构与前两种方案的思路截然不同。无服务器架构也意味着无状态，因此你构建的不是 Web 应用程序，而是函数。你无需在应用程序中内置 API 接口，只需拥有这些 API 接口（在无服务器架构中称为“处理程序”）。像 Rocket 和 Actix 这样的 Web 框架在这里可能有点过于复杂。目前，ZEIT 在其新的无服务器环境中不支持 Rust nightly 构建。

因此，我们不创建二进制文件（使用），而是cargo new web-app创建一个库：

$ cargo new now-service --lib
$ cd now-service

这里我们需要创建一个名为“now.json

{
  "name": "now-service",
  "version": 2,
  "builds": [
    {
      "src": "src/index.rs",
      "use": "@now/rust"
    }
  ]
}

我们的src/lib.rs例子如下所示：

use http::{Request, Response, StatusCode, header};

fn handler(request: Request<()>) -> http::Result<Response<String>> {
    let response = Response::builder()
        .status(StatusCode::OK)
        .header(header::CONTENT_TYPE, "text/html")
        .body("<!doctype html><html><head><title>A simple deployment with Now!</title></head><body><h1>Welcome to Rust on Now</h1></body></html>".to_string())
        .expect("failed to render response");

    Ok(response)
}

与 Heroku 一样，您需要安装ZEIT 工具链，它现在名为“now”。有多种安装方式。如果您使用的是 macOS，可以通过以下方式安装：

$ brew cask install now

这将安装 Now 应用程序。请在您的“应用程序”文件夹中找到并打开它。您可以通过输入您的电子邮件地址来完成安装。此操作还会安装命令行工具链。

基本就是这样。你可以输入：

$ now

然后按回车键。这将开始上传您的申请。登录您的ZEIT 控制面板，然后点击提供的链接。

概括

无服务器架构可以帮助您节省成本：服务仅在需要时才运行。
这会导致启动时间延长，这一点需要考虑。
无服务器的理念让你重新思考状态，以及你是否真的需要为某些用例构建一个功能齐全的 Web 应用程序。
现在使用 AWS Lambda 或 ZEITs 进行部署可能需要更长时间。

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文章来源：https://dev.to/gruberb/web-programming-in-rust-02x-deploy-your-first-app-1k05

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“那我应该如何学习 Rust 呢？”

我也会公开我的信息：

Rust 将可能出现的错误移到了更靠近编码环境的位置。

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