Getty Images/iStockphoto
Rust und Go: die Stärken und Schwächen der beiden Sprachen
Rust und Go bieten jeweils eigene Funktionen, die auf die Entwicklung von Microservices ausgerichtet sind. Allerdings eignen sie sich für einige Szenarien besser als für andere.
Bei der Entwicklung von Microservices verlassen sich Programmierer auf eine schnelle Ausführung des Codes, Unterstützung für Nebenläufigkeit (Parallelität), Servicezuverlässigkeit und ausgefeilte Funktionen zur Fehlerbehandlung. Diese Funktionen ermöglichen es Entwicklern, komplexe Webanwendungen und Microservices zu entwickeln.
Rust und Go bieten klare Codestrukturen und High-Level-Programmierfunktionen. Programmierer entscheiden sich für diese Sprachen, da sie als zuverlässige Open-Source-Alternativen zu proprietären Allzweck-Programmiersprachen wie C und C++ gelten.
Untersuchen wir die in jeder Sprache verfügbaren Funktionen, die Effizienz bei der Entwicklung von Anwendungen und Microservices sowie die potenziellen Nachteile, die einige Entwickler frustrieren.
Stärken von Go
Go, manchmal auch Golang genannt, ist eine statisch typisierte, kompilierte Programmiersprache, die sich auf eine schnelle Ausführung, prägnanten Code und die Lesbarkeit der Syntax konzentriert. Go wird häufig zur Erstellung von Tools für die Befehlszeilenschnittstelle sowie zur Unterstützung des Infrastrukturdesigns und der Entwicklung von Microservices verwendet. Die Sprache unterstützt außerdem skalierbare Anwendungen, die Nebenläufigkeit und CPU-Optimierung erfordern.
Eine der attraktivsten Eigenschaften von Go ist die Verwendung von leichtgewichtigen Execution Threads, die als Goroutinen bekannt sind, um eine große Anzahl von diskreten Aufgaben gleichzeitig zu verarbeiten und die Kernnutzung zu maximieren. Go ist außerdem eine stark typisierte Sprache, die es Entwicklern erlaubt, eingebettete Fehler zu erkennen und auf integrierte Datentypen wie Arrays, Slices und Maps zuzugreifen.
Go bietet die Möglichkeit, durch benutzerdefinierte Schnittstellentypen modularen, testbaren Code zu schreiben. Mit Methodensignaturen können Programmierer codebasierte Abhängigkeiten entkoppeln und wiederverwenden. Entwickler können dann diese Abhängigkeiten in verschiedenen Kontexten nachbilden oder Code für die Wiederverwendung lokalisieren, wobei Namenskonflikte vermieden werden. Schließlich optimiert die Garbage-Collection-Funktion von Go das Speichermanagement, und der Katalog der vorgefertigten Wertetypen steigert die Effizienz der Programmierung.
Schwächen von Go
Einige Zeit lang fehlte Go die Unterstützung für Generika, und Berichten zufolge gibt es immer noch Probleme mit ihnen. Go wurde zwar mit dem Ziel entwickelt, die Komplexität zu reduzieren, aber das Fehlen von Generika beeinträchtigte die Entwicklungsproduktivität und das Management. In Go Version 1.18 wurden Generika hinzugefügt, doch die fehlende Unterstützung für neue generische Parameter zwingt einige dazu, zeitaufwendige Workarounds durchzuführen.
Die implizite Verwendung von Schnittstellen verkompliziert den Go-Entwicklungsprozess unnötig. Die Identifizierung einer Schnittstelle in Go erfordert oft eine Kompilierung – ein erheblicher Nachteil bei der Arbeit mit großen Anwendungen.
Die Go-Community bietet nur wenige Bibliotheken an, und die Unterstützung für diese ist minimal. Für Programmierer, die an der Entwicklung von iOS arbeiten, kann es zum Beispiel schwierig sein, Ressourcen zu finden. Go kann für neuere Entwickler eine Herausforderung darstellen, da die UX-Eigenschaften etablierter Sprachen fehlen, wie zum Beispiel große Sammlungen integrierter Code-Bibliotheken. Eine Faustregel für die Einführung von Go ist, dass man Go für Bytes, das heißt für die Systementwicklung, und nicht für Daten wählen sollte.
Obwohl es keine etablierten Beiträge der Community gibt, hat Go Interesse geweckt. Unter den von HackerEarth im Jahr 2020 befragten Entwicklern (PDF) gaben 32 Prozent Go als die Programmiersprache an, die sie am liebsten erlernen würden.
Stärken von Rust
Rust wurde als Systemprogrammiersprache mit Schwerpunkt auf Typsicherheit und Nebenläufigkeit entwickelt. Mit Rust können Entwickler Code mit schnellen Kompilierzeiten schreiben und einen geringen Speicherbedarf sicherstellen. Im Gegensatz zu den manuellen Anforderungen an die Speicherverwaltung, die in Sprachen wie C und C++ häufig anzutreffen sind, verwendet der Rust-Compiler strenge Protokolle, um die Speichersicherheit zu gewährleisten.
Rust verwendet zustandskontrollierende Funktionen, wie zum Beispiel Closures (Funktionsabschlüsse) und Iteratoren, sowie Unterstützung für starke statische Typisierung und Typinferenzprozesse. Rust gilt zwar als Allzweckprogrammiersprache, ist aber aufgrund seiner einzigartigen Syntax und Struktur für manche schwer zu erlernen.
Mit seiner Unterstützung für Nebenläufigkeit eignet sich Rust für moderne Anwendungen und Microservices. Es bietet Garantien auf Typebene für Werte, die gleichzeitig zwischen Threads geteilt werden. Rust ermöglicht es einzelnen Threads auch, Werte von benachbarten Threads zu übernehmen, indem sie sich selbst als Eigentümer benennen und den gesamten Wertebereich umwandeln.
Rust-Code lässt sich plattformübergreifend in nativen Maschinencode kompilieren. Darüber hinaus minimiert Rust den Laufzeit-Overhead durch eine Null-Kosten-Abstraktion, die Entwicklungsaufgaben vereinfacht und beschleunigt. Rust verwaltet den Speicher bei der Kompilierung und verwendet statisches Dispatch für Generika, um Funktionsaufrufe zu implementieren. Für Webanwendungen kann Rust in das Binärcodeformat WebAssembly kompiliert werden, das in allen wichtigen Browsern mit nahezu nativer Geschwindigkeit läuft.
Rust hat ein sicherheitsorientiertes Design. Entwickler sollten nicht einfach unsicheren Code schreiben können, und sie können nach Fehlern scannen, die häufig browserbasierte Sicherheitslücken unbeachtet lassen – und dann alle Klassen eliminieren, die diese Fehler enthalten. Starke Sicherheitsfunktionen tragen dazu bei, die Erzeugung von fehlerhaftem Code zu reduzieren und unsichere Build-Prozesse zu begrenzen. So gewährleistet die Syntax von Rust beispielsweise Speichersicherheit, indem sie häufige Programmierfehler wie Dangling Pointers und Data Race ausschließt.
Entwickler, die Rust verwenden, müssen sich an Safety-First-Prinzipien halten und vor der Kompilierung überlegen, was in einem Programm oder Microservice schiefgehen kann. Aufgrund der Flexibilität von Rust können Programmierer Sicherheitsfunktionen teilweise außer Kraft setzen, um bestimmte Aktionen auszuführen, wie zum Beispiel die direkte Manipulation von Speicher zur Dereferenzierung eines Raw Pointers. Programmierer, die mit eingebetteten Systemen oder einem Betriebssystem-Kernel arbeiten, können die Standardbibliothek weglassen, wenn sie Binärdateien ohne Plattformabhängigkeiten erstellen möchten.
Schwächen von Rust
Das ausgeklügelte und dennoch komplexe Typsystem von Rust schließt die Verwendung von Garbage Collection aus, was einiges Einarbeiten in die Sprache erfordert. Die Syntax von Rust kann zuweilen recht unhandlich werden, insbesondere bei der Verwendung von Lebensdauer-Annotationen, um Ausleihen zu validieren.
Neben der mangelnden Bibliotheksreife von Rust erfordern zahlreiche Crates undokumentierte Abhängigkeiten. Obwohl sich Rust einer starken Community von Entwicklern erfreut, fehlen wesentliche Teile der allgemeinen Entwicklungsunterstützung. Die Entwickler müssen den Code überarbeiten, sobald diese Bereiche stabilisiert und vervollständigt sind. Trotz dieser Einschränkungen wählten 86 Prozent der Befragten in einer StackOverflow-Umfrage aus dem Jahr 2021 Rust als beliebteste Sprache.
