満を持して始めるRust

Developers Summit（デブサミ）
9-B-9 02/09 17:45 ～ 18:25
「満を持して始めるRust」kenkoooo

RustはC++の代替となることが期待されていることから、低レイヤ向け言語という印象を持っている方も多いかもしれません。しかし、Rust 1.0のリリースから7年ほど経ち、言語そのものだけでなく周辺のライブラリやツールも充実し、普段遣いのプログラミング言語として快適に開発できる環境が整っています。

本セッションでは、今日からRustで開発をスタートすることを目指し、Rustそのものの紹介だけでなく、実際の開発におけるコードの書き方や、estieでの導入事例をご紹介します。

Transcript

1. 満を持して始める Rust 2023/02/09 @kenkoooo 株式会社 estie
2. ようこそ！ • 今日から Rust を始める人
3. 自己紹介 • @kenkoooo • 株式会社 estie • ソフトウェアエンジニア
4. @kenkoooo 1. ニート （自宅警備） 2. 国立情報学研究所 （アルゴリズム研究補佐） 3. リクルート （リアルタイム広告配信） 4. SoundHound （車載 AI スピーカー） 5. Indeed （求人検索サービス） 6. estie （商業用不動産 SaaS ）
5. @kenkoooo 競プロやってます！
6. @kenkoooo 競プロサイト作ってます！ https://kenkoooo.com/atcoder/
7. estie • estie = 商業用不動産テック • 新しく不動産業務用サービスを開発中 • フロントエンド : Next.js • バックエンド : Rust
8. Rust とは
9. Rust とは？ • Mozilla で開発開始したプログラミング言語 • コンパイラがメモリ安全性を保証 • 1.0 リリースから 8 年弱 • 広く使われるようになってきた
10. Firefox では Rust の初期の使用例のひとつ https://hacks.mozilla.org/2016/07/shipping-rust-in-firefox/
11. Dropbox が同期エンジン Nucleus を Rust で実装 https://dropbox.tech/infrastructure/rewriting-the-heart-of-our-sync-engine
12. AWS のコンテナホスト用 Linux ディストリビューション https://aws.amazon.com/blogs/opensource/announcing-the-general-availability-of-bottlerocket-an- open-source-linux-distribution-purpose-built-to-run-containers/
13. Windows の一部を Rust で実装 https://msrc-blog.microsoft.com/2019/11/07/using-rust-in-windows/
14. Android の一部を Rust で実装 https://security.googleblog.com/2022/12/memory-safe-languages-in-android-13.html
15. Linux カーネル
16. 乗るしかない、このビッグウェーブに！
17. Rust を始めよう！ Q. でも難しいでしょ？ A. 大丈夫！
18. そもそもプログラミングが難しい！
19. そもそもプログラミングが難しい！ class Foo: def __init__(self, a): self.a = a def foo(self): self.a.append("Foo") class Bar: def __init__(self, a): self.a = a def bar(self): self.a.append("Bar") a = [] foo = Foo(a) bar = Bar(a) foo.foo() # a = ["Foo"] bar.bar() # a = ["Foo", "Bar"] • Foo: ◦ a を変数にとる ◦ a に要素を追加する • Bar: ◦ a を変数にとる ◦ a に要素を追加する
20. そもそもプログラミングが難しい！ class Foo: def __init__(self, a): self.a = a def foo(self): self.a.append("Foo") class Bar: def __init__(self, a): self.a = a def bar(self): self.a.append("Bar") a = [] foo = Foo(a) bar = Bar(a) foo.foo() # a = ["Foo"] bar.bar() # a = ["Foo", "Bar"] • Foo: ◦ a を変数にとる ◦ a に要素を追加する • Bar: ◦ a を変数にとる ◦ a に要素を追加する Rust ではコンパイルが通らない
21. そもそもプログラミングが難しい！ class Foo: def __init__(self, a): self.a = a def foo(self): self.a.append("Foo") class Bar: def __init__(self, a): self.a = a def bar(self): self.a.append("Bar") a = [] foo = Foo(a) bar = Bar(a) foo.foo() # a = ["Foo"] bar.bar() # a = ["Foo", "Bar"] • Foo は a を更新する • Bar も a を更新する → メンバ変数が勝手に更新される
22. そもそもプログラミングが難しい！ class Foo: def __init__(self, a): self.a = a def foo(self): self.a.append("Foo") class Bar: def __init__(self, a): self.a = a def bar(self): self.a.append("Bar") a = [] foo = Foo(a) bar = Bar(a) foo.foo() # a = ["Foo"] bar.bar() # a = ["Foo", "Bar"] • Foo は a を更新する • Bar も a を更新する → メンバ変数が勝手に更新される Foo も Bar も a も、 どのタイミングで更新されるか、 把握する必要がある。
23. そもそもプログラミングが難しい！ こういった状況に陥らないために…… • 「この変数は書き換えて良い？」を確認する ◦ 誰も参照していなければ OK • 人力で確認するのは大変 • コンパイラ！何とかしてくれ！
24. コンパイラが強い • Rust ではコンパイラが何とかしてくれる • コンパイル時に弾く → 実行時は安心 • " 所有権 " によって解決 • 「一生コンパイルが通らない」 • コンパイラに概念を教えてもらえる
25. 所有権 所有権も難しくない（普通に使う分には） • 自分が持っている変数 ◦ 好きにしていい • 他人から借りている変数 ◦ 複数人で参照できる、かつ、誰も書き換えられない ◦ 1 人しか参照できない、かつ、書き換えられる → コンパイラが自動でチェックしてくれる
26. Rust は難しい？ • そもそもプログラミングが難しい！ • " 所有権 " によって解決 • コンパイラが教えてくれる
27. Rust を始めよう！ Q. でも OS もブラウザも作らないしなぁ…… A. 普通に便利な機能がたくさん！
28. Rust の便利機能 • Result ◦ エラーハンドリングをｼｭｯとできる • enum ◦ パターンマッチをｼｭｯとできる • trait ◦ ジェネリック関数をｼｭｯとできる
29. Rust の便利機能 • Result ◦ エラーハンドリングをｼｭｯとできる • enum ◦ パターンマッチをｼｭｯとできる • trait ◦ ジェネリック関数をｼｭｯとできる
30. よくある Java いかにも例外を投げそう！ String readFile() throws IOException { ...
31. よくある Java 例外を投げなそう……？ String readFile() { ...
32. よくある Java 残念！例外を投げます！ インターフェースから判断がつかない！ - 中身を読むしかない - 最悪、本番で踏むことに…… String readFile() { ... throw new RuntimeException(ioException); }
33. Rust では エラーを返すかもしれない関数は Result を返す エラーを返すかどうか、 インターフェースから判断できる！ fn read_file() -> Result<String, IOError> { ...
34. よくある Go インターフェースから判断できる func ReadFile() (string, error) { ...
35. よくある Go 型でエラーハンドリング忘れを防ぐ result, err := ReadFile() if err != nil { // ... }
36. よくある Go よくある早期 return result, err := ReadFile() if err != nil { return nil, err }
37. よくある Go これメッチャ書く if err != nil { return nil, err }
38. Rust では Rust では "?" で早期 return できる "?" をつけた Result が Err なら、そのまま return let result = read_file()?;
39. Result まとめ • 失敗しうる関数は Result を返す ◦ エラーハンドリングを見落とさない • "?" で早期 return できる ◦ if err != nil: からの解放 Result 以外にも便利な機能がいっぱい！
40. 簡単に始める Rust 〜ライブラリ紹介〜
41. Rust を始める Web フレームワーク "actix-web" 他の言語と同じ感覚で作れる use actix_web::{get, web, Responder}; #[get("/hello/{name}")] async fn greet(name: web::Path<String>) -> impl Responder { format!("Hello {name}!") }
42. Rust を始める フロントエンド "yew" • ほぼ React • Wasm に変換される use yew::prelude::*; #[function_component] fn App() -> Html { let counter = use_state(|| 0); let onclick = { let counter = counter.clone(); move |_| { let value = *counter + 1; counter.set(value); } }; html! { <div> <button {onclick}>{ "+1" }</button> <p>{ *counter }</p> </div> } } fn main() { yew::Renderer::<App>::new().render(); }
43. Rust を始める デスクトップアプリ "tauri" • Electron のように JavaScript で実装する • Rust でモジュールも書ける
44. 今日から Rust 生活！
45. 今から始める Rust 2023/02/09 @kenkoooo 株式会社 estie
46. Rust 導入事例 2023/02/09 @kenkoooo 株式会社 estie
47. estie でのウェブサービス開発事情 • 商業用不動産市場の課題を解決したい！ • 深く複雑な課題 → 単一プロダクトでは解決しきれない
48. estie でのウェブサービス開発事情 • どんどん新しいプロダクトを作る • 共通ライブラリ等そんなにない ◦ プロダクトごとに、ユーザーの業態が違う ◦ マイクロサービス化 • 内側の言語は気にならない ◦ API 越しに話す
49. estie でのウェブサービス開発事情
50. estie での Rust 選定理由 • エラー処理・ Null 処理に強い ◦ Result / Option で型レベルでチェック ◦ 本番 try-catch 忘れ・ NullPointerException 回避 ◦ 人間が気をつける必要なし • コンパイラが厳しい ◦ チーム開発でコードの品質を担保 • 豊富な公式開発支援ツール ◦ clippy: Linter ◦ rust-analyzer: エディタを Rust IDE 化する
51. すごいぜ clippy clippy の提案で Rust を勉強できる
52. 開発者事情
53. estie の Rust 開発者 • estie で初めて Rust に触るという人が多い ◦ 前々から興味があった ◦ たまたま配属先が Rust を使ってた • バックグラウンド様々 ◦ JavaScript などフロントエンド ◦ Ruby on Rails など動的型付け言語 ◦ C++ （競技プログラマ）
54. estie の Rust 入門 • Rust 研修なし • ハマるポイントが人それぞれ • 稼働中のサービス ◦ 動かしながら学ぶ • ペアプロ・モブプロ • コードレビュー
55. ハマりポイント • Result / Option • マクロ • 非同期処理 • 文字列操作 • 所有権
56. Result / Option • Result ◦ 失敗しうる関数を try-catch しない ◦ 戻り値が成功 or 失敗の情報を持つ • Option ◦ nullable な値 ◦ 型レベルで定義 ◦ null check 忘れを防ぐ
57. マクロ • コンパイル時にコードを生成する #[derive(Clone)] struct A { x: i64, s: String, } struct A { x: i64, s: String, } impl Clone for A { fn clone(&self) -> A { A { x: Clone::clone(&self.x), s: Clone::clone(&self.s), } } } マクロ展開
58. マクロ • コンパイル時にコードを生成する • 「いったん理解せずにコピペ」になりがち ◦ 必要になったら勉強する
59. Rust に入門してみて • 「目が慣れたら分かる」 ◦ "?" とかは最初は見慣れない • 「 Result / Option は慣れるまで難しい」 ◦ 関数型言語の経験があると違うかも • 「オブジェクト指向の考え方は通用する」 ◦ 「継承」ができないくらい • 「難しい印象を持っていたが、そうでもない」 ◦ 直感的に書ける ◦ 色々な書き方があるので、動くものは書ける
60. 会社で Rust ！
61. ありがとうございました！