从Express迁移到Rust的经验分享Hyperlane is a lightweight and high-perf

大家好，我是一名软件工程专业的大三学生。最近我完成了一个大型的技术迁移项目：把一个Express应用迁移到了Rust。这个过程充满了挑战，但也让我学到了很多东西。今天我想和大家分享一下这个经历。

这个项目是我大二时做的一个在线商城系统，使用Node.js和Express框架开发。系统包括商品管理、订单处理、支付集成、用户评价等功能，代码量大概有两万行。系统上线后运行了一年多，用户反馈还不错。

但是随着用户量的增长，系统开始出现一些问题。最明显的就是性能问题。在促销活动期间，系统会变得很慢，有时候甚至会出现超时。我尝试了各种优化方法，包括添加缓存、优化数据库查询、使用CDN等，但效果都不太明显。

更让我头疼的是稳定性问题。系统运行一段时间后，内存占用就会不断增长，最后不得不重启服务。我花了很多时间排查内存泄漏，虽然修复了一些，但还是无法完全解决。

今年暑假，我在实习的时候接触到了Rust语言。我看到公司用Rust重写了一些核心服务，性能和稳定性都有了显著提升。我开始思考，能不能用Rust重写我的商城系统。

做出这个决定并不容易。首先，我对Rust并不熟悉，需要花时间学习。其次，重写一个两万行的系统需要大量的时间和精力。但是考虑到系统的性能和稳定性问题，我还是决定试一试。

我制定了一个详细的迁移计划。我决定采用渐进式迁移的策略，而不是一次性全部重写。首先迁移一些独立的模块，然后逐步扩大范围。这样可以降低风险，也可以让我在迁移过程中不断学习和调整。

第一步是学习Rust。我花了两周时间，系统地学习了Rust的基础知识。虽然学习过程很痛苦，但我还是坚持了下来。我发现，虽然Rust的语法和JavaScript完全不同，但很多编程概念是相通的。

第二步是选择合适的Rust Web框架。我调研了几个主流的框架，最后选择了一个基于Tokio的框架。这个框架的性能很好，而且API设计也比较直观，适合我这个Rust新手。

第三步是迁移数据访问层。这是整个系统的基础，也是最关键的部分。在Express版本中，我使用的是Sequelize ORM。在Rust版本中，我选择了SQLx，这是一个异步的数据库驱动，支持编译时的SQL检查。

迁移数据访问层的过程让我学到了很多。在JavaScript中，我可以随意传递对象，不需要关心类型。但在Rust中，我必须为每个数据模型定义明确的类型。一开始我觉得这很麻烦，但后来我发现，这种严格的类型检查可以在编译时发现很多潜在的bug。

第四步是迁移业务逻辑层。这是系统的核心部分，包括商品管理、订单处理、支付集成等功能。在迁移过程中，我发现Rust的错误处理机制比JavaScript好很多。Rust使用Result类型来表示可能失败的操作，强制我处理所有可能的错误情况。

第五步是迁移API层。这部分相对简单，主要是定义路由和处理HTTP请求。我发现这个Rust框架的路由系统设计得很好，支持静态路由和动态路由，而且性能很高。

第六步是迁移中间件。在Express中，我使用了很多中间件，包括日志记录、身份认证、限流等。在Rust版本中，我重新实现了这些中间件。我发现Rust的中间件系统更加高效，因为中间件的调用链在编译时就确定了，运行时没有额外的开销。

整个迁移过程花了我三个月的时间。期间我遇到了很多困难，有时候一个问题会卡住我好几天。但是每次解决问题之后，都会有很大的成就感，而且对Rust的理解也会更深入。

迁移完成后，我进行了详细的性能测试。测试结果让我非常满意。在相同的测试条件下，Rust版本的QPS是Express版本的八倍，响应时间只有Express版本的十分之一。

更重要的是稳定性的提升。我让Rust版本连续运行了两个月，期间不断地发送请求。系统一直非常稳定，内存占用保持在一百MB左右，没有任何增长。相比之下，Express版本运行几天后就需要重启。

在资源占用方面，Rust版本也有明显的优势。Express版本需要四台服务器才能支撑的流量，Rust版本只需要一台就够了。这不仅节省了硬件成本，也节省了运维成本。

我还测试了系统在高负载下的表现。在促销活动期间，系统需要处理平时十倍的流量。Express版本在这种情况下会出现大量的超时和错误。而Rust版本依然稳定运行，没有出现任何问题。

除了性能和稳定性，我还发现Rust版本的代码质量更高。虽然Rust的代码行数比JavaScript多了大概百分之三十，但代码的逻辑更清晰，错误处理更完善。而且由于类型系统的保护，重构代码时更有信心。

我还发现，Rust的编译时检查可以发现很多潜在的问题。比如我在重构一个函数时，忘记更新某个调用点，编译器立即报错。在JavaScript中，这种错误只能在运行时发现，而且可能很难排查。

在部署方面，Rust版本也更简单。编译出来的是一个独立的二进制文件，不需要安装运行时环境，也不需要安装依赖包。只需要把二进制文件拷贝到服务器上就可以运行。

我还做了一个成本分析。虽然迁移到Rust需要投入三个月的时间，但带来的收益是长期的。服务器成本降低了百分之七十五，运维成本也大大降低。而且系统的性能和稳定性提升，用户体验更好，这些都是无法用金钱衡量的。

通过这次迁移，我对技术选型有了更深的认识。我认识到，虽然JavaScript和Express很流行，开发效率也很高，但在高性能、高可靠性的场景下，Rust确实是更好的选择。

我也认识到，技术迁移不是一件容易的事情，需要充分的准备和规划。但如果能带来显著的收益，这个投入是值得的。

对于想要进行类似迁移的开发者，我有几点建议。首先，要做充分的技术评估。不要盲目迁移，要先评估迁移的收益和成本，确保迁移是值得的。

其次，要采用渐进式迁移的策略。不要一次性全部重写，要先迁移一些独立的模块，逐步扩大范围。这样可以降低风险，也可以在迁移过程中不断学习和调整。

第三，要做好测试。在迁移过程中，要不断地进行测试，确保新版本的功能和旧版本一致，而且性能更好。

第四，要做好文档。在迁移过程中，要记录遇到的问题和解决方案，这对于后续的维护和其他人的学习都很有帮助。

第五，要有耐心。技术迁移是一个长期的过程，不要期望短期内就能完成。要有耐心，一步一步地推进。

最后，我想说，虽然技术迁移需要投入大量的时间和精力，但如果能带来显著的收益，这个投入是值得的。而且通过迁移，可以学到很多新的知识和技能，这对于个人的成长也很有帮助。

如果你也在考虑进行类似的技术迁移，可以访问文章开头的GitHub链接。那里有我使用的框架和工具，也有一些迁移的经验总结。我的邮箱也在开头，欢迎和我交流讨论。

让我们一起探索技术迁移的最佳实践，打造更加高效、稳定的系统。