Hướng dẫn chơi rust từ cơ bản đến năng cao

Cốt lõi nhất của một dự án trong thị trường Crypto là sản phẩm được xây dựng từ những dòng code. Các nhà phát triển sử dụng code của nhiều ngôn ngữ khác nhau và Rust là một trong những ngôn ngữ rất phổ ở Web 2.0. Nó dần được đưa vào Blockchain, ban đầu rất phổ biến trên Blockchain Solana và đang phát triển trên nhiều Blockchain khác.

Vậy Rust là gì? Ưu và nhược điểm của Rust? Hãy cùng mình tìm hiểu ở bài viết này nhé!

Lịch Sử

Rust được bắt đầu như một dự án nghiên cứu của Mozilla Research vào năm 2006. Nhưng phiên bản đầu tiên của Rust không phải là một ngôn ngữ hoàn chỉnh mà chỉ là một hệ thống gọi là "rustc", được tạo ra để phục vụ cho việc phát triển trình duyệt Mozilla Firefox.

Sau nhiều năm nghiên cứu và phát triển, Mozilla công bố dự án Rust dưới dạng mã nguồn mở vào tháng 11 năm 2010. Từ đó, Rust bắt đầu thu hút sự quan tâm và sự tham gia của cộng đồng lập trình viên.

Trong quá trình phát triển, Rust đã trải qua nhiều phiên bản và cải tiến. Một số phiên bản quan trọng trong lịch sử Rust bao gồm:

• Rust 1.0 (2015): Phiên bản đầu tiên của Rust đã được công bố. Đây là phiên bản ổn định đầu tiên và đánh dấu sự chuyển từ giai đoạn phát triển mở rộng sang sử dụng thực tế.
• Rust 2018 (2018): Rust 2018 là một bản cập nhật quan trọng, giới thiệu cú pháp mới và các tính năng cải tiến như module hoàn chỉnh, quản lý bộ nhớ cải tiến và cải thiện tài liệu.
• Rust 2021 (chưa phát hành): Hiện tại, phiên bản Rust mới nhất chưa được phát hành. Tuy nhiên, các phiên bản giữa những năm 2018 và 2021 liên tục cung cấp cải tiến, sửa lỗi và tính năng mới cho Rust.

Trong suốt quãng thời gian phát triển, Rust đã trở thành một ngôn ngữ lập trình ngày càng phổ biến, với một cộng đồng lớn và nhiều dự án lớn sử dụng nó. Năm 2021, Mozilla chuyển quyền quản lý và phát triển Rust cho một tổ chức phi lợi nhuận có tên là Rust Foundation, với mục tiêu duy trì và đẩy mạnh sự phát triển của Rust vào tương lai.

Rust là một ngôn ngữ lập trình hiệu năng cao, an toàn và đa nền tảng. Nó có thiết kế để xây dựng các ứng dụng đáng tin cậy, dễ bảo trì và hiệu quả. Rust kết hợp tính năng của các ngôn ngữ truyền thống như C và C++, nhưng cung cấp các cơ chế an toàn bổ sung để tránh lỗi như xung đột bộ nhớ và lỗi truy cập không hợp lệ. Điều này giúp ngăn chặn nhiều lỗ hổng bảo mật phổ biến trong phần mềm. Rust cũng có cú pháp sạch đẹp và mạnh mẽ, đồng thời hỗ trợ lập trình đồng thời và quản lý bộ nhớ một cách an toàn.

Rust là một ngôn ngữ lập trình phổ biến trong cộng đồng Blockchain và có nhiều đặc điểm khiến nó phù hợp cho phát triển ứng dụng Blockchain. Dưới đây là một số lợi ích của Rust trong lĩnh vực này:

1. Hiệu suất cao: Rust cung cấp kiểm soát trực tiếp về quản lý bộ nhớ và đảm bảo hiệu suất cao. Điều này đặc biệt hữu ích trong ngữ cảnh Blockchain, nơi việc xử lý giao dịch và tính toán phức tạp đòi hỏi sự nhanh chóng và hiệu quả.
2. An toàn và bảo mật: Rust được thiết kế với mục tiêu an toàn về bộ nhớ và luồng thời gian biến lỗi thông thường như lỗi xung đột bộ nhớ và lỗi truy cập không hợp lệ trở nên khó xảy ra. Điều này cực kỳ quan trọng trong phát triển các ứng dụng Blockchain, nơi tính toàn vẹn dữ liệu và bảo mật rất quan trọng.
3. Đa nền tảng: Rust hỗ trợ đa nền tảng, có thể chạy trên nhiều hệ điều hành khác nhau. Điều này cho phép phát triển ứng dụng Blockchain phù hợp với môi trường và hệ thống mà nó chạy trên.
4. Cộng đồng lớn và mạnh mẽ: Rust có một cộng đồng lớn và nhiệt tình, với nhiều thư viện và công cụ hỗ trợ. Điều này giúp cho việc phát triển ứng dụng Blockchain dễ dàng hơn và có nhiều tài liệu và nguồn tư vấn hữu ích.

Một số dự án Blockchain đang sử dụng Rust là:

Nguồn: 101 Blockchains

• Parity Substrate: Substrate là một framework blockchain đa chuỗi được xây dựng bằng Rust. Nó cho phép xây dựng các blockchain tùy chỉnh và ứng dụng phi tập trung (dApps) trên nền tảng Substrate.
• Solana: Solana là một blockchain công cộng và mạng lưới lớn với khả năng xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây. Nền tảng này được viết bằng Rust và sử dụng C/C++ trong một số thành phần.
• Near Protocol: Near Protocol là một blockchain lớp 1 giúp xây dựng các ứng dụng phi tập trung (dApps) có hiệu suất cao. Near Protocol sử dụng Rust trong việc triển khai giao thức và các công cụ phát triển.
• Celo: Celo là một nền tảng blockchain mã nguồn mở dựa trên Ethereum, nhằm tạo ra một hệ sinh thái tài chính phân quyền. Celo sử dụng Rust trong một số phần của mã nguồn.
• Polkadot: Polkadot là một blockchain đa chuỗi cho phép xây dựng và kết nối các blockchain khác nhau. Mã nguồn chính của Polkadot được viết bằng Rust.

Các Tính Năng Của Rust

Rust có một số tính năng cốt lõi độc đáo và quan trọng, giúp ngôn ngữ này nổi bật trong việc phát triển phần mềm an toàn và hiệu suất cao. Dưới đây là một số tính năng quan trọng của Rust:

1. Quản lý bộ nhớ an toàn: Rust có hệ thống sở thích "mượn nhưng không mất" (borrow checker), cho phép kiểm tra và đảm bảo an toàn sử dụng bộ nhớ. Tính năng này giúp ngăn chặn xung đột bộ nhớ, lỗi truy cập không hợp lệ và lỗi tràn bộ nhớ, cung cấp một cơ chế an toàn để phát triển phần mềm.
2. Quản lý luồng thời gian biến lỗi: Rust sử dụng kiến trúc không có luồng giao diện người dùng (zero-cost abstractions) và kiểm tra tại thời điểm biên dịch để đảm bảo tính đúng đắn và an toàn của luồng chạy. Điều này giúp tránh lỗi như đua luồng, xung đột luồng và sự cạnh tranh tài nguyên.
3. Quản lý lỗi thông qua hệ thống kiểu: Rust có hệ thống kiểu mạnh, với khả năng kiểm tra và sửa lỗi tại thời điểm biên dịch. Điều này giúp phát hiện và tránh được nhiều lỗi chương trình ngay từ quá trình phát triển và giúp cải thiện tính đúng đắn, tin cậy của phần mềm.
4. Hiệu suất cao và gần với ngôn ngữ thấp cấp: Rust được thiết kế để cung cấp hiệu suất cao và tiếp cận gần với ngôn ngữ thấp cấp như C và C++. Việc quản lý bộ nhớ hiệu quả và mã máy tối ưu giúp Rust điều khiển được hiệu suất và tài nguyên hệ thống.
5. Mô hình lập trình đồng thời: Rust hỗ trợ lập trình đồng thời một cách an toàn và hiệu quả. Với khả năng xử lý đa luồng và cơ chế sở thích mượn, Rust đảm bảo tính nhất quán và an toàn cho việc chia sẻ dữ liệu và đồng bộ hoá luồng.
6. Mã nguồn mở và cộng đồng lớn: Rust là một dự án mã nguồn mở với một cộng đồng lập trình viên tích cực và hỗ trợ mạnh mẽ. Cộng đồng này đóng góp vào việc phát triển Rust, cung cấp thư viện, công cụ và tài liệu phong phú.

Các tính năng này giúp Rust trở thành một ngôn ngữ lập trình mạnh mẽ, an toàn và hiệu suất cao, phù hợp cho việc phát triển các hệ thống phần mềm đáng tin cậy và hiệu quả.

Một Số Ứng Dụng Của Rust

Rust có rất nhiều ứng dụng và được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là một số ví dụ về các ứng dụng của Rust:

• Phát triển ứng dụng mạng: Rust được sử dụng để xây dựng các công cụ mạng như trình duyệt web, máy chủ và hệ thống điều khiển mạng.
• Phát triển hệ thống nhúng: Rust hợp nhất hiệu suất cao và tính bảo mật, làm cho nó trở thành một lựa chọn phổ biến trong phát triển hệ thống nhúng như các thiết bị IoT, máy bay không người lái và các thiết bị nhúng bảo mật.
• Phát triển ứng dụng Blockchain: Rust được sử dụng để phát triển các dự án Blockchain như các node chuỗi khối, ví điện tử và các smart contract.
• Công cụ hệ thống: Rust đã được sử dụng để phát triển các công cụ hệ thống như các trình biên dịch, bộ dịch ngược, bộ kiểm tra và trình quản lý gói.
• Game phần mềm: Rust cung cấp hiệu suất cao và quản lý bộ nhớ an toàn, làm cho nó trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho việc phát triển trò chơi phần mềm.
• Trí tuệ nhân tạo (AI) và xử lý dữ liệu: Rust đã được sử dụng trong việc phát triển các thư viện và công cụ AI và xử lý dữ liệu hiệu suất cao.
• Ứng dụng an ninh và mã hóa: Rust được sử dụng trong việc phát triển các phần mềm an ninh và mã hóa trong nhiều lĩnh vực bao gồm mạng, mã hóa dữ liệu và kiểm soát truy cập.

Ưu Và Nhược Điểm

Ưu điểm

• Bảo mật: Rust được thiết kế để đảm bảo an toàn bộ nhớ và chống các lỗ hổng bảo mật như lỗi truy nhập vượt quá định mức mảng, truy cập vào bộ nhớ không hợp lệ và xử lý lỗi dữ liệu.
• Hiệu suất: Rust cho phép tối ưu hóa mã nguồn với việc kiểm soát cận kề các tài nguyên hệ thống. Nó giúp tối ưu hóa hơn trong việc sử dụng bộ nhớ và xử lý, đồng thời đảm bảo tính nhất quán và tin cậy trong thực thi chương trình.
• Đảm bảo tính nhất quán: Rust hỗ trợ cơ chế vay/chủ sở hữu (ownership) và kiểm tra biên (borrowing) để đảm bảo việc quản lý tài nguyên với sự rõ ràng và không có xung đột.
• Phát triển chéo nền tảng: Rust hỗ trợ khái niệm "write once, run anywhere" (viết một lần, chạy ở bất kỳ đâu) cho phát triển đa nền tảng. Bạn có thể viết mã nguồn Rust và biên dịch nó trên nhiều hệ điều hành và kiến trúc khác nhau mà không cần thay đổi mã nguồn.
• Cộng đồng mạnh mẽ: Rust có một cộng đồng phát triển đông đảo và hỗ trợ tích cực từ cộng đồng. Điều này đảm bảo rằng bạn có thể tìm được tài liệu, tham gia vào các dự án, và nhận được sự giúp đỡ khi gặp khó khăn trong việc sử dụng Rust.

Nhược điểm

• Bảo mật: Rust được thiết kế để đảm bảo an toàn bộ nhớ và chống các lỗ hổng bảo mật như lỗi truy nhập vượt quá định mức mảng, truy cập vào bộ nhớ không hợp lệ và xử lý lỗi dữ liệu.
• Hiệu suất: Rust cho phép tối ưu hóa mã nguồn với việc kiểm soát cận kề các tài nguyên hệ thống. Nó giúp tối ưu hóa hơn trong việc sử dụng bộ nhớ và xử lý, đồng thời đảm bảo tính nhất quán và tin cậy trong thực thi chương trình.
• Đảm bảo tính nhất quán: Rust hỗ trợ cơ chế vay/chủ sở hữu (ownership) và kiểm tra biên (borrowing) để đảm bảo việc quản lý tài nguyên với sự rõ ràng và không có xung đột.
• Phát triển chéo nền tảng: Rust hỗ trợ khái niệm "write once, run anywhere" (viết một lần, chạy ở bất kỳ đâu) cho phát triển đa nền tảng. Bạn có thể viết mã nguồn Rust và biên dịch nó trên nhiều hệ điều hành và kiến trúc khác nhau mà không cần thay đổi mã nguồn.
• Cộng đồng mạnh mẽ: Rust có một cộng đồng phát triển đông đảo và hỗ trợ tích cực từ cộng đồng. Điều này đảm bảo rằng bạn có thể tìm được tài liệu, tham gia vào các dự án, và nhận được sự giúp đỡ khi gặp khó khăn trong việc sử dụng Rust.

So Sánh Rust Và Solidity

Tính Năng

Rust

Sodility

Mục đích

Một ngôn ngữ lập trình chung, hướng tới bảo mật và hiệu suất

Ngôn ngữ lập trình hợp đồng thông minh cho Blockchain Ethereum

An toàn bộ nhớ

Có, Rust sử dụng kiểm tra tại thời biên dịch

Hạn chế, Solidity yêu cầu sự cẩn trọng khi làm việc với bộ nhớ

Hỗ trợ lỗi

Có, Rust có cơ chế xử lý lỗi cụ thể

Hạn chế, Solidity hỗ trợ thông báo lỗi sơ bộ

Quản lý tài nguyên

Quản lý sở hữu, vay mượn và kiểm tra biên rõ ràng

Solidity không có cơ chế quản lý tài nguyên tương tự

Phát triển đa nền tảng

Có, Rust hỗ trợ viết mã nguồn và biên dịch trên nhiều hệ điều hành và kiến trúc khác nhau

Solidity thường được sử dụng trên Blockchain Ethereum với EVM (Ethereum Virtual Machine)

Hỗ trợ thư viện

Đa dạng và phong phú, có cộng đồng mạnh mẽ

Solidity có số lượng thư viện hạn chế và đang phát triển

Khả năng tích hợp

Rust có thể tích hợp với các ngôn ngữ khác như C/C++, Python

Solidity thiết kế để tích hợp vào môi trường Blockchain Ethereum

Học hỏi

Có ngưỡng học cao, yêu cầu hiểu sâu về kiến trúc và khái niệm

Solidity cũng có khả năng học hiệu quả, cú pháp tương đối đơn giản

Tổng Kết

Như vậy đã làm rõ Rust là gì? Ưu và nhược điểm của ngôn ngữ lập trình Rust. Hy vọng bài viết mang lại cho bạn nhiều kiến thức hữu ích!