Clickhouse将Rust渐进集成至C++代码库。C++构建复杂易错，Rust虽安全但混合使用有挑战（如Panic）。暂不完全重写，但认可Rust价值。
译自：Moving From C++ to Rust? Clickhouse Has Some Advice
作者：Joab Jackson
Clickhouse是一个开源的分析型数据库系统，由150万行代码组成，其中大部分是C++编写的。C++是一种在隐藏可能被恶意攻击者利用的bug方面臭名昭著的不安全语言。
人们常说，即使是在The New Stack这里，Rust编程语言凭借其卓越的内存和线程安全处理能力，可以取代C/C++。并且有许多大型代码库，例如Linux内核（C）和Windows（C++）是用一些有数十年历史的变种语言编写的，因此许多人都在问自己同样的问题。
Clickhouse的维护者们走上了这条道路，旨在转换用C++代码编写的Clickhouse功能。甚至可能重写整个代码库。
Clickhouse首席技术官兼联合创始人Alexey Milovidov在ScylaDB的虚拟P99 Conf上的一次演讲中讨论了结果，他提出的操作性问题是：“如果我们今天开始，我们是否会用Rust编写Clickhouse？”
Milovidov解释说，最终，核心开发人员采取了更渐进的迁移路线。他们首先将Rust集成到构建系统中，然后为各种功能构建模块。
在此过程中，他们遇到了许多挑战，包括确保可重现构建和管理依赖项。
“Rust可能很完美，但当你将C++和Rust一起使用时，可能会出现问题，”Milovidov建议道。
C++的代价是庞大的构建系统
Milovidov指出，用C++编写任务关键型应用程序仍然具有许多优势。“它根深蒂固。它广受认可。它非常流行。很容易雇佣懂C++的人。大学仍然教授C语言，”他说。
但他感叹道，使用C++需要“太多的努力”。他补充说，你“几乎不可避免地”会遇到围绕内存损坏、段错误或竞争条件的安全问题。
事实上，Clickhouse最终构建了一个“庞大的”基于CMake的持续集成系统，仅仅是为了确保捕获和修复所有这些类型的错误。
平均每天有70个拉取请求和145个提交，CI系统产生“数百亿次测试”，这实际上是“数千万次”以不同组合进行的独立测试——所有这些都是为了确保新代码不带任何新bug。
C++是个麻烦吗？Milovidov有一整张幻灯片来讨论这个话题…
Rust之旅
“所以也许是时候用Rust重写了，”核心开发团队想知道。这种语言提供了内存和线程安全。它还提供了更多的库，尤其是在围绕Apache Iceberg等新兴数据标准方面。而且这种语言似乎吸引了所有年轻、有抱负的软件工程师。
然而，将Clickhouse完全重写为Rust将需要数年时间。
相反，团队决定采用迭代方法，其中Clickhouse系统的各个部分可以用Rust重新实现。他们将使用Corrosion与CMake集成。
首先，他们给SQL添加了一个小函数，一个用于BLAKE3哈希，用Rust编写并为C++封装。然后，在外部贡献者的帮助下，他们增强了命令行界面clickhouse-client，提供了更好的历史记录和导航功能。他们还接受了一个拉取请求，用于替代SQL的库，名为PRQL（Pipelined Relational Query Language），它也是用Rust编写的。
随着他们对Rust的信心日益增长，项目变得越来越大。下一个Rust测试是集成一个基于Rust的库，用于新兴的Delta Lake格式，即Delta-kernel-rs库。这是一个库在Rust中可用，而C++中可能永远不会有（或很晚才有）的情况。
Clickhouse本可以在内部用C++为Delta Lake编写一个库，但Milovidov说这项工作将是“毫无意义的”。可怜的程序员会花时间编写解析JSON文件和重定向HTTP请求的代码。使用官方的Databricks基于Rust的发布版本更容易。
Rust和C++的危险
通过这些实验，Clickhouse的开发人员了解了Rust语言的一些缺点，尤其是在与C++结合使用时。
一个挑战是可重现构建，这对于确保代码安全，而不是不小心从互联网上的某个地方下载是必要的。Clickhouse已经完成了C++中的可重现构建过程，但对于Rust，他们必须重新考虑如何再次确保密封构建的过程。
为Rust程序编写C++封装也是一个挑战。弄清楚是在C++还是Rust中分配内存可能很棘手。模糊测试工具和Clickhouse的CI系统在这里帮助发现了很多错误。
两种语言在压力下的表现存在差异。
与C++相比，Rust程序和库倾向于“panic”太多，不符合Milovidov的喜好。“panic”可能是由于bug（表明需要对库进行更好的测试）。或者代码作者使用“panic”终止代替调用异常（这往往不被Rustaceans所认可）。
“panic”对于批处理作业来说很酷，但对于实时运行的服务器和交互式应用程序来说，就没那么酷了。
“Rust中的库倾向于过度使用Panic，即使在不合适的情况下也是如此，我们必须找到并修复所有这些情况，以避免服务器应用程序突然终止，”Milovidov说。
Milovidov声称，Rust代码不应该那么容易“panic”。
就像Clickhouse团队在C++库中发现并修复了bug一样，他们在Rust库中也发现了很多bug。
Milovidov还深入探讨了在同一环境中混合使用C++和Rust所带来的许多特殊性，特别是关于使用清理（sanitization）、管理交叉依赖、交叉编译以及开发人员的代码可组合性等问题。其中许多问题都源于所需构建系统的复杂性。
转向Rust的另一个意想不到的副作用：更多的依赖项。对于整个代码库，Clickhouse只有156个依赖项。当引入Rust模块时，他们发现自己额外管理了672个传递性Rust依赖项（Milovidov打趣说，这仍然没有NPM那么多）。
Clickhouse的经验
无论如何，目前Clickhouse已决定不使用Rust重写整个数据库系统。但他们对该语言足够自信，允许第三方贡献者用该语言提交自己的Clickhouse附加组件。
“Rust是一种很棒的语言，”Milovidov说。
