如何在Ubuntu中使用Rust进行Web开发 - 问答

在Ubuntu中使用Rust进行Web开发的完整流程

1. 准备开发环境

在Ubuntu上，首先需要安装Rust工具链和必要的系统依赖：

安装Rust：通过rustup脚本安装最新稳定版Rust（包含rustc编译器和Cargo包管理器）：
```
curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh
source ~/.cargo/env  # 初始化环境变量
```
安装完成后，通过rustc --version验证是否成功。
安装系统依赖：Ubuntu需要build-essential工具链来编译原生扩展（如数据库驱动）：
```
sudo apt update && sudo apt install -y build-essential
```

2. 创建Rust项目

使用Cargo创建一个新的Web项目（以my_rust_web_app为例）：

cargo new my_rust_web_app
cd my_rust_web_app

Cargo会自动生成Cargo.toml（依赖管理）和src/main.rs（主程序）文件。

3. 选择Web框架

Rust生态中有4个主流Web框架，根据项目需求选择：

Axum（推荐新手）：由Tokio团队开发，基于Tokio异步运行时，无宏API、轻量级、生态丰富（支持中间件、JSON处理等）。
Actix-web：高性能、成熟稳定，基于Actor模型，适合复杂企业级应用（如高并发API）。
Warp：以“组合友好”著称，提供丰富的开箱即用功能（如路由、过滤、压缩），适合构建RESTful API或微服务。
Rocket：对初学者最友好，语法简洁，但需启用Rust nightly版本（实验性），适合快速原型开发。

4. 添加框架依赖

以Axum为例，在Cargo.toml中添加核心依赖及工具库：

[dependencies]
axum = "0.7"          # Axum框架核心
tokio = { version = "1.0", features = ["full"] }  # 异步运行时
serde = { version = "1.0", features = ["derive"] } # JSON序列化/反序列化
serde_json = "1.0"    # JSON处理
tower-http = "0.4"    # 高级中间件（如CORS、日志）

其他框架的依赖可参考官方文档（如Actix-web需添加actix-web = "4.0"）。

5. 编写Web服务代码

以Axum为例，在src/main.rs中创建一个简单的HTTP服务器：

use axum::{
    routing::get,        // 路由GET请求
    Router,               // 路由容器
    Json,                 // JSON响应包装器
};
use serde::Serialize;   // 结构体序列化
use std::net::SocketAddr;

// 定义响应数据结构
#[derive(Serialize)]
struct HelloWorld {
    message: String,
}

// 处理GET请求的异步函数
async fn hello() -> Json<HelloWorld> {
    Json(HelloWorld {
        message: "Hello from Rust Web!".to_string(),
    })
}

#[tokio::main] // 异步运行时入口
async fn main() {
    // 构建路由：将根路径"/"映射到hello函数
    let app = Router::new().route("/", get(hello));

    // 绑定地址（127.0.0.1:3000）并启动服务器
    let addr = SocketAddr::from(([127, 0, 0, 1], 3000));
    println!("Server running at http://{}", addr);
    axum::Server::bind(&addr)
        .serve(app.into_make_service())
        .await
        .unwrap();
}

代码说明：

#[tokio::main]：标记异步主函数，使用Tokio运行时。
Router::new().route()：定义路由规则（GET请求映射到hello函数）。
Json：将Rust结构体序列化为JSON响应。

6. 运行与测试

在项目根目录下执行以下命令启动服务器：

cargo run

终端输出Server running at http://127.0.0.1:3000后，打开浏览器或使用curl访问：

curl http://127.0.0.1:3000

将返回JSON响应：

{"message":"Hello from Rust Web!"}

7. 扩展功能（数据库/表单处理）

数据库集成（以PostgreSQL为例）

添加依赖：在Cargo.toml中添加sqlx（异步SQL库）和PostgreSQL驱动：

sqlx = { version = "0.7", features = ["postgres", "runtime-tokio-native-tls", "macros"] }
dotenv = "0.15"       # 环境变量管理

创建.env文件存储数据库配置：

DATABASE_URL=postgres://username:password@localhost/mydb

编写数据库查询代码（如获取用户列表）：

use sqlx::PgPool;
use serde::Serialize;

#[derive(Serialize)]
struct User {
    id: i32,
    name: String,
}

async fn get_users(pool: PgPool) -> Result<Json<Vec<User>>, sqlx::Error> {
    let users = sqlx::query_as!(
        User,
        "SELECT id, name FROM users"
    )
    .fetch_all(&pool)
    .await?;
    Ok(Json(users))
}

修改路由以传递数据库连接池：

use std::sync::Arc;
use axum::extract::State;

#[tokio::main]
async fn main() {
    // 初始化数据库连接池
    let database_url = std::env::var("DATABASE_URL").expect("DATABASE_URL not set");
    let pool = PgPool::connect(&database_url).await.expect("Failed to connect to DB");
    let pool = Arc::new(pool);

    // 将连接池注入路由状态
    let app = Router::new()
        .route("/users", get(get_users))
        .with_state(pool);

    // 启动服务器...
}

async fn get_users(State(pool): State<Arc<PgPool>>) -> Result<Json<Vec<User>>, sqlx::Error> {
    // 使用pool查询数据库...
}

表单处理

使用serde解析POST请求中的表单数据（如登录表单）：

use axum::{
    routing::post,
    Form,
    Json,
};
use serde::Deserialize;

#[derive(Deserialize)]
struct LoginForm {
    username: String,
    password: String,
}

async fn login(Form(login_data): Form<LoginForm>) -> Json<serde_json::Value> {
    // 验证用户名密码...
    Json(serde_json::json!({
        "status": "success",
        "message": format!("Welcome, {}!", login_data.username)
    }))
}

// 在路由中添加POST路由
let app = Router::new()
    .route("/login", post(login));

8. 部署

Ubuntu上部署Rust Web应用通常使用Nginx反向隧道或Docker容器化：

Nginx反向隧道：将Nginx作为反向代理，转发请求到Rust应用（运行在3000端口）：

server {
    listen 80;
    server_name yourdomain.com;

    location / {
        proxy_pass http://127.0.0.1:3000;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    }
}

Docker部署：编写Dockerfile构建镜像并运行容器：

FROM rust:latest
WORKDIR /app
COPY . .
RUN cargo build --release
CMD ["./target/release/my_rust_web_app"]

构建并运行容器：

docker build -t my_rust_app .
docker run -p 3000:3000 my_rust_app

通过以上步骤，即可在Ubuntu上完成Rust Web应用的开发、测试与部署。根据项目需求选择合适的框架（如Axum适合快速开发，Actix-web适合高并发），并利用Rust生态中的工具（如sqlx、serde）扩展功能。

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