如何使用 Rust 来构建微服务？

Rust 是一门很棒的语言，也是我在 2019 年和 2020 年（截止当前）学的最多的语言。Rust 几乎可以和任何语言互操作，同时对于容器和在 Kubernetes 上运行也非常友好。

今天，我想展示下如何使用 Rust 构建一个简单的微服务。本文中，我们将使用 Actix、Tokio-Postgress 和其他一些库，使用 Postgres 作为唯一数据源，同时为了便于开发，我们会将其运行在 Docker 容器中。另外，我还会使用自己开发的 Barrel 作为数据库迁移工具。代码将全部使用异步和非阻塞 IO 实现。

1. 总体架构

这里我们采用多层架构，业务规则和 REST 请求定义在 news-contract 中实现。SOA 约定定义在 news-contract + news-service，数据结构（News）定义在 news-contract。REST 请求的 endpoint 和服务定义在 news-service 中。Postgres 持久化相关功能定义在 news-dao 中。

2. 代码结构

我们一个有 5 个工程，最顶层是一个全局工作空间，作为第一个工程。其余工程有：

news-contract：SOA 约定部分，这里定义了其他工程使用的 News 结构体。

news-dao：包含响应式持久化代码，基于 tokio-postgres 实现对 News 资源的增删改查操作。

news-migrations：我们使用 barrel 和自定义逻辑来创建表结构和初始化测试数据。

news-service：这里我们有 endpoint、服务实现和包含 actix-web 框架配置的入口代码。

每个工程都有自己的依赖，定义在其 Cargo.toml 文件中。

同时，工程中还有 2 个处理 Docker 容器的脚本，一个用于运行 Postgres，另一个用于运行 psql。

3. 数据迁移

现在，让我们来看看如何实现数据迁移（在 Postgres SQL 中创建表和插入记录）。

首先，我们需要连接运行在 Docker 容器中的 Postgres 数据库，创建一个向量，向其中添加所有需要运行的数据迁移逻辑。然后循环执行其中的所有数据迁移逻辑，并检查结果是否正常。

现在，让我们看下一段代码，数据迁移逻辑。

我创建了一个名为 NewsMigration 的 trait，其中包含 new 函数（用于创建结构体）和 run 函数（用于运行数据迁移）。如你所见，然后创建了 CreateTableNewsMigration 结构体，使用 impl 关键字实现了这个 trait。这里我使用了 barrel 来创建表结构，barrel 将会生成 Postgres SQL 的 INSERT 语句。最后，我们使用 pg_client 在 Postres 中运行生成的脚本。这段代码看上去很绕：&news_table[..]，这里我们在传递 String 类型 news_table 的引用，将其变成 slice 之后，传给 pg_client 的 execute 函数。

4. SOA 约定

首先让我们来看下约定的第一部分，News 结构体。

我们定义了一个名为 News 的结构体，同时使用了 serde 和 serde_json，以便于该结构体的序列化和反序列化。这个结构体还实现了 Display trait，用于打印结构体内容。最后在文件的末尾有一个单元测试，用于测试结构体的打印。

5. Endpoint 和服务

这里我定义了一个基于 actix 的 HttpServer，然后定义了一系列处理器：index、list_news、insert_news、get_news_by_id 和 delete_news_by_id。服务将会运行在本地的 8080 端口上。所有的信息都使用 log 和 env_logger creates 进行日志记录。

现在让我们来看下 endpoint.rs，这里有 REST 请求的定义。

这里我们使用宏来定义 REST 操作，例如 PUT、DELETE 和 GET。每个函数处理器都定义成公有且非常简单，仅仅调用对应的服务，将返回结果序列化成 json 结构返回。

这是服务的实现，这里没有任何 REST 或者 actix 框架的依赖。这里是实现校验、业务逻辑和代理请求 dao crate 的地方。所有函数的增删改查操作都是异步的。

6. DAO

这里是魔法发生的地方，我们使用了 tokio-postgress 库。先来看下代码。

这是 DAO 层的实现。这里有一个名为 connect() 的函数用于连接 Postgres 数据库，它使用异步非阻塞的方式实现。然后展示的是如何实现 find_by_id 功能。在 Postgres 中 ID 使用 UUID 来生成，因此需要将其转成字符串类型，这就是为什么代码中会看见 id::text=$1。同样在这一行中，我将从入参获取到的 ID 转换成了 &[&id] 传入。DAO 层还有很多函数，有兴趣的话可以在我的 GitHub 上查看完整代码。

视频：代码走读和功能演示

https://vimeo.com/384505355

完整代码

https://github.com/diegopacheco/rust-playground/tree/master/rust-microservice