Die Programmiersprache Rust, die ursprünglich für das Programmieren auf Systemebene entwickelt wurde, hat sich in der Softwareentwicklung schnell durchgesetzt.
Rust, 2010 von Graydon Hoare entwickelt und später von Mozilla unterstützt und weitergeführt, hat sich zu einer bedeutenden Sprache entwickelt, die für ihre Sicherheit, Geschwindigkeit und Fähigkeit, mehrere Aufgaben gleichzeitig zu erledigen, bekannt ist.
Rust bietet eine Lösung zu denen seit langem bestehenden Probleme im Zusammenhang mit der Speicherverwaltung und Sicherheitsschwachstellen – eine Problematik, die bei herkömmlichen Sprachen wie C oder C++ häufig auftritt. In unserem Blogbeitrag finden Sie einen ausführlichen Vergleich von Rust mit anderen gängigen Sprachen wie Go, C oder C++.
Aber was ist das Besondere an Rust, das die Aufmerksamkeit und Bewunderung von Entwicklern, Projektleitern und Unternehmen auf der ganzen Welt hervorruft?
Was ist Rust und warum ist die Sprache so beliebt?
Rust ist eine vielseitige Systemprogrammiersprache, die für ihren Schwerpunkt auf Sicherheit, Geschwindigkeit und Nebenläufigkeit bekannt ist.
Sie ermöglicht es Entwicklern, zuverlässige und effiziente Software zu programmieren, indem sie häufige Fehler im Zusammenhang mit der Speicherverwaltung, wie sie in anderen Sprachen auftreten, vermeidet. Erreicht wird dies durch Funktionalitäten wie Ownership und Typisierungssicherheit, die Speichersicherheit ohne die Notwendigkeit eines Garbage Collectors gewährleisten und damit leistungsfähige Anwendungen ermöglichen.
In einer Umfrage von rust-lang.org aus dem Jahr 2023 nannten die Benutzer folgende Hauptgründe für die Nutzung von Rust am Arbeitsplatz:
- Fehlerfreie Software-Entwicklung: Die strengen Kompilierzeitprüfungen verhindern häufige Fehler und machen Software sicherer und zuverlässiger.
- Leistung und Kontrolle: Bietet Kontrolle über „Low-Level„-Systemdetails mit Hochleistungsergebnissen, ähnlich wie C++, aber mit zusätzlicher Sicherheit.
- Sicherheit und Schutz: Verbesserte Sicherheitsfunktionen schützen vor Schwachstellen und machen Rust ideal für die Entwicklung sicherer Anwendungen.
Rust erfreut sich weltweit großer Beliebtheit und wird in den USA, Deutschland, China, dem Vereinigten Königreich und Frankreich in erheblichem Umfang genutzt. Es wurde in mehrere Sprachen übersetzt, darunter Chinesisch, Ukrainisch, Russisch, Deutsch und Koreanisch.
Die Verwendung durch führende Tech-Unternehmen wie Deliveroo, Dropbox, Coursera, Cloudflare und Atlassian zeigt den Nutzen von Rust in verschiedenen Branchen und verdeutlicht seine wachsende Rolle im Tech-Sektor.
Wofür wird Rust verwendet?
Das Anwendungsspektrum von Rust ist breit und vielfältig und umfasst mehrere Kernbereiche der Tech-Industrie. Im Folgenden stellen wir einige der interessantesten Anwendungsfälle für Rust vor, die seine Vielseitigkeit und Leistungsfähigkeit verdeutlichen.
Eine Übersicht über die gängigsten Anwendungsgebiete von Rust
1. Web-Entwicklung
Rust ist kompatibel mit WebAssembly (WASM) und optimiert die Erstellung und den Betrieb von Anwendungen in Browsern.
Als Beispiel sei hier das Yew-Framework genannt. Es ermöglicht es Entwicklern, die zuverlässigen Eigenschaften von Rust bei der Erstellung von Hochleistungs-Webanwendungen zu nutzen.
Diese Technologie verbindet die zuverlässigen Sicherheitseigenschaften und die Leistungsfähigkeit von Rust mit der effizienten Ausführung von WASM und schafft so eine Umgebung, in der Webanwendungen nicht nur sicher, sondern auch mit vergleichbarer Geschwindigkeit wie systemeigene Software ausgeführt werden.
2. Internet of Things (IoT)
Die Sicherheit und Effizienz von Rust für integrierte Systeme zeigt sich in der Entwicklung des Betriebssystems Tock.
Tock wurde entwickelt, um mehrere Anwendungen auf Mikrocontrollern sicher und zuverlässig auszuführen. Die Verwendung von Rust ermöglicht eine zuverlässige Speicherisolierung zwischen Anwendungen ohne Leistungseinbußen. Dies ist ein Beispiel für die Fähigkeit von Rust, komplexe, gleichzeitige Aufgaben in Ressourcen-begrenzten Umgebungen zu bewältigen, wie sie für IoT-Geräte typisch sind.
3. Programmierung auf Systemebene
Der Ansatz von Rust für die Programmierung auf Systemebene verbindet Sicherheit mit Geschwindigkeit – eine Kombination, die es für die Entwicklung von sensibler Software besonders geeignet macht.
Als Beispiel sei an dieser Stelle Redox OS zu erwähnen. Dieses vollständig in Rust geschriebene Betriebssystem demonstriert die Fähigkeit von Rust, langlebige und vereinfachte Plattformen zu entwickeln.
4. Blockchain und Kryptowährung
Rust hat sich als Nische für Blockchain- und Kryptowährungsprojekte etabliert, bei denen Sicherheit, schnelle Verarbeitung und die gleichzeitige Bearbeitung mehrerer Aufgaben entscheidend sind.
Parity Ethereum ist ein bedeutender Akteur im Ethereum-Markt, und es basiert auf Rust.
Mit seinen ausgeprägten Fähigkeiten im Umgang mit komplexem Code, der für digitale Währungen und dezentralisierte Plattformen erforderlich ist, eignet sich Rust hervorragend für die Erstellung der zugrunde liegenden Blockchain-Architektur und bietet Entwicklern Sicherheit und hohe Leistung.
5. KI und maschinelles Lernen
Rust etabliert sich auch im Bereich der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens, indem es seine Nische jenseits der herkömmlichen Anwendungsgebiete ausbaut.
Mit dem linfa-Framework tritt Rust in den Konkurrenzkampf mit Pythons scikit-learn und bietet eine umfangreiche Sammlung von Algorithmen für Aufgaben wie Clustering und Regressionsanalyse.
Dies zeigt, dass Rust anspruchsvolle Datenabfragen und algorithmische Innovationen unterstützen kann.
Dieser Schritt demonstriert die Flexibilität und das hohe Leistungspotenzial von Rust und deutet darauf hin, dass Rust eine wichtige Rolle bei der künftigen Entwicklung fortschrittlicher Technologien für maschinelles Lernen spielen wird.
6. Entwicklung von Videospielen
Rust entwickelt sich immer mehr zu einer festen Größe in der Welt der Spieleentwicklung, wo sich Eigenschaften wie Zuverlässigkeit und hohe Leistung, die für Spieleentwickler unentbehrlich sind, auszahlen.
Ein Beispiel für den wachsenden Einfluss von Rust ist die Spiele-Engine Bevy. Dieses kostenlose Open-Source-Projekt machte sich mit seiner benutzerfreundlichen Natur und seiner datenorientierten Designphilosophie schnell einen Namen.
Darüber hinaus macht es sich das Sicherheitskonzept von Rust zunutze und bedient sich gleichzeitig seiner leistungsstarken Parallelverarbeitungsmöglichkeiten.
Die Besonderheit von Bevy liegt in der Hot-Asset-Aktualisierungsfunktion. Dies ermöglicht es Entwicklern, Änderungen sofort im Spiel zu sehen, ohne neu starten oder neu kompilieren zu müssen, was die Effizienz erheblich steigert und den Entwicklungsworkflow optimiert.
7. Data Science und Backend-Systeme
Rust demonstriert seine Leistungsfähigkeit in der Datenwissenschaft durch effiziente Datenmanipulation und leistungsstarke Serverfunktionalitäten.
Ein anschauliches Beispiel ist die Verwendung des ndarray-Crates für Data Science-Aufgaben, die die NumPy-Effizienz von Python widerspiegelt, aber mit der Typisierungssicherheit und Geschwindigkeit von Rust.
Für die Backend-Entwicklung zeigen Frameworks wie Actix die Eignung von Rust für die Entwicklung stabiler Webserver, die die Leistungs- und Sicherheitsmerkmale von Rust nutzen, um hohen Durchsatz- und Gleichzeitigkeitsanforderungen zu genügen.
8. Robotik, industrielle Automatisierung und Automobile
OpenRR, das aus der Open-Source-Community stammt und mit Rust gebaut wurde, ist ein Beispiel dafür, wie die Programmiersprache den Anforderungen der Robotik an die Ausfallsicherheit gerecht wird.
Das Ökosystem von Rust umfasst Tools für KI, Wegplanung und Sensorintegration, was seine wachsende Rolle in der Robotik zeigt.
Angesichts der kompromisslosen Sicherheitsprotokolle von Rust, gepaart mit seinen hervorragenden Leistungseigenschaften, ist es keine Überraschung, dass Rust in der Robotik immer mehr an Bedeutung gewinnt.
9. Entwicklung von CLI-Tools
Rust hat gängige Befehlszeilenschnittstellen-Tools neu konzipiert und bietet neue Oberflächen für die klassischen Shell-Befehle, die in Entwicklerkreisen allgemein bekannt sind.
Als Beispiel sei hier der Befehl „bat“ genannt – er übernimmt das einfache Konzept von „cat“ und fügt ihm eine Syntaxhervorhebung hinzu. Dann gibt es noch „exa“, das nicht nur alles kann, was „ls“ kann, sondern auch noch hilfreiche Icons und mehr bietet.
Sind Sie auf der Suche nach Dateien? „fd“ ist eine schnelle und unkomplizierte Alternative zu „find“. Und wenn es an der Zeit ist, laufende Prozesse zu überprüfen, bietet „procs“ eine moderne Variante von „ps“, indem es Ausgaben liefert, die auf den ersten Blick tatsächlich Sinn ergeben.
Diese Innovationen sind nur Beispiele dafür, wie Rust die Entwicklung von Tools innerhalb von Befehlszeilenoberflächen umgestaltet – Aufgaben werden vereinfacht, um die Effizienz zu steigern, ohne die Benutzerfreundlichkeit zu beeinträchtigen.
10. Netzwerkanwendungen
Das Schreiben von Netzwerkanwendungen ist aufgrund seiner Leistung und Zuverlässigkeit eine Stärke von Rust.
Ein hervorragendes Beispiel dafür ist tokio, eine asynchrone Laufzeitumgebung, die kleine, schnelle und zuverlässige Netzwerkdienste ermöglicht.
Mit tokio können Entwickler skalierbare und nicht-blockierende I/O-Lösungen erstellen, die sich perfekt für die gleichzeitige Verarbeitung von Tausenden von Verbindungen eignen. Damit eignet sich Rust ideal für die Entwicklung von Webservern, Datenbanken und mehr und bietet sowohl Effizienz als auch Sicherheit bei der Netzwerkprogrammierung.
Welche Unternehmen verwenden Rust und wie setzen sie die Sprache ein?
Wofür ist Rust geeignet? Die steigende Beliebtheit von Rust bei Unternehmen, die eine zuverlässige und effiziente Programmiersprache suchen, spricht für sich.
Der Vormarsch der Sprache im Tech-Bereich spiegelt das wachsende Vertrauen in ihre Fähigkeit wider, sichere, parallele Prozesse zu gewährleisten – ein wichtiges Anliegen für jedes softwareabhängige Unternehmen.
Darüber hinaus zeigt das breite Spektrum der Branchen, in denen Rust zum Einsatz kommt, wie anpassungsfähig die Sprache ist und dass sie eine Vielzahl von Softwareentwicklungsherausforderungen mit Finesse bewältigen kann.
Bedeutende Unternehmen, bei denen Rust nicht mehr wegzudenken wäre
Microsoft
Microsofts Verwendung von Rust zielt darauf ab, die Sicherheit und Effizienz der Systemprogrammierung zu verbessern.
Durch die Einbindung von Rust werden häufige Sicherheitsschwachstellen bei der Programmierung auf Systemebene in Windows behoben.
Insbesondere hat Microsoft damit begonnen, zentrale Windows-Bibliotheken in Rust umzuschreiben. Microsoft hat es dabei auf die hohen Sicherheitsstandards von Rust für die Entwicklung von Systemsoftware abgesehen.
Discord
Discord hat sich entschieden, auf Rust umzusteigen, um seine Echtzeit-Kommunikationsdienste zu optimieren. Durch die Nutzung der Leistungs- und Gleichzeitigkeitsfunktionalitäten von Rust konnte Discord die Zuverlässigkeit und Effizienz seiner Dienste verbessern und so eine reibungslose und reaktionsschnelle Benutzererfahrung auf seiner Plattform gewährleisten.
Bei Facebook wird Rust eingesetzt, um die Leistung und Zuverlässigkeit der Dienste zu verbessern.
Die Sicherheits- und Gleichzeitigkeitsmerkmale von Rust entsprechen den Anforderungen von Facebook an die Entwicklung hochleistungsfähiger, sicherer Software und tragen zur Stabilität ihrer Service-Infrastruktur bei.
Dropbox
Dropbox integriert Rust in seine Dateisynchronisations-Engine und profitiert so von Rusts Schwerpunkt auf Sicherheit und Leistung. Durch diese Einbindung kann Dropbox die Datensynchronisierung über Millionen von Geräten hinweg effizient verwalten und sichere und zuverlässige Dateispeicher- und -freigabedienste gewährleisten.
Cloudflare
Cloudflare nutzt Rust für sein „pingora„-Framework, das Millionen von HTTP-Anfragen pro Sekunde in seinem globalen Netzwerk verarbeitet. Die Leistungs- und Sicherheitsmerkmale von Rust ermöglichen Cloudflare eine hohe Sicherheit und Effizienz bei der Bereitstellung von Inhalten und Edge-Computing-Diensten.
Mozilla
Mozilla, die Geburtsstätte von Rust, hat erheblich in diese Sprache investiert. Rust wird in der CSS-Engine von Firefox verwendet und verbessert sowohl die Leistung als auch die Sicherheit. Die Verwendung von Rust durch Mozilla zeigt dessen Fähigkeit, wichtige Softwarekomponenten zu verbessern, und stärkt die Rolle von Rust bei der Entwicklung zuverlässiger Webtechnologien.
Abschließende Gedanken
Wie wir gesehen haben, ist Rust dabei, sich einen bedeutenden Platz in der Softwareentwicklungslandschaft zu erobern, und die Sprache wird von den Tech-Schwergewichten wahrgenommen.
Unternehmen wie Microsoft, Facebook und Cloudflare nutzen die Hauptmerkmale von Rust: Sicherheit, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit, um bei der Entwicklung sicherer und effizienter Software vorne dabei zu sein.
Diese wachsende Beliebtheit von Rust deutet darauf hin, dass die Sprache im Tech-Sektor immer mehr an Bedeutung gewinnt. Sie spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von Software der nächsten Generation, wobei sie den ständig ändernden Anforderungen unserer digitalen Welt mit ihrer Anpassungsfähigkeit gerecht wird.
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