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作家 | Annie Xu 责编 | 何苗
Rust 固然在 GUI 开发鸿沟起步较晚，但凭借其矍铄的活泼性——冒昧餍足开发者同期开发网页和原生应用的需求，Rust 正成为越来越多跨平台应用开发者心中的 Number One。
Nico Burns，一位全栈开发者，是 Taffy、Blitz 和 Servo 项指标中枢孝敬东说念主员，接力于于擢升 Rust 生态系统的合座质地和应用开发体验。他躬行搭建起来的Taffy 技俩在 Github 上获利了 2k Star，他的施行干货共享也成为 GOSIM Europe 2024 大会系列视频中，获利最多 Yutube 点赞的精选内容。
本年 10 月 17 至 18 日，Nico 再次受邀出席 GOSIM CHINA 2024 （北京站），这是第三届 GOSIM 大会，延续了超强的海外化讲师威望，还隐敝 Rust 编程谈话、App 开发、AI 模子与基础设施、具身智能、下一代互联网、下一代媒体六大热门时候鸿沟。原谅您报名亲临现场，与多位行业大咖濒临面交流！
本文撮要了 Nico Burns 在 GOSIM 2024 欧洲站 APP & WEB 论坛上深化共享的《Rust Ul 概况》中枢内容，精彩不雅点如下：
盛康配资布局、输入处理和可造访性至关要紧。尤其对买卖应用而言，可造访性扼制冷落。
Rust 相干教程和文档的缺失贫寒了开发者对其的了解和应用。他命令开发者为库和代码编写更多的文档，超越是针对用户和孝敬者的文档。
WinIt 团队一贯坚合手的原则是“只开发面向多平台的功能”。相干词这种作念法并不老是稳健本色需求，Nico 但愿 WinIt 冒昧添加即使不可跨平台但可以处置开发者紧迫需要的功能，使其愈加活泼。
如今的 Rust 社区中枢孝敬者固然仅有 10 东说念主控制，但买卖价值已经突显，已有资金注入，正处于买卖资助的早期阶段，改日可期。
以下是本次采访的主要内容：
为什么开发者钟爱 Rust UI
传统的桌面应用 UI 每每通过的 Win32 或 WPF（Windows 平台）编写，iOS，macOS 使用 Cocoa 或 SwiftUI、Jetpack Compose，Linux 上的 Qt 或 GTK。固然有一些框架赞助跨平台开发，但这些框架在桌面环境中的发达巧合能在出动开辟上达到同样的成果。
React Native 和 Flutter 等当代 UI 框架在出动端发达致密，也可以用于桌面以致网页开发。
Electron 和 Capacito 是基于网页的 UI 框架，前者应用于桌面端，后者为出动端。
念念要开发桌面应用的买卖公司或初创企业大多数会选择这些器具，它们亦然 Rust UI 的竞品。可选项这样多，为什么开发者还要使用 Rust 来开发 UI？
开发者对 Rust 的偏疼是原因之一；
Rust 具有高性能和出色的类型系统，尤其在跨平台方面发达优异恰是许多 UI 开发者所垂青的。他们但愿冒昧编写一次代码，在不同平台上运行；
Rust 也为替代底层部分提供了可能。像 Flutter、React Native 等当代跨平台框架，底层部分仍由 C 和 C++编写，在使用和转机上存在一些费事。如若扫数这个词系统能用 Rust 这样的单一谈话编写，使用起来会愈加便捷；
Rust 还能餍足开发者同期开发网页和原生应用的需求。Electron 已经达成了这一功能，但在网页修改上存在截止，而 React Native Web 在这方面的发达也并不睬念念，Rust 有很大的发展远景，有望率先冲破。
在 Rust UI 鸿沟，现在存在多种类似于 Flutter 的处置决策，这些框架选择自界说渲染方式。
另一类框架则类似于 React Native，它们依赖底层系统器具包来处理布局和界面生成，本色的渲染责任则交由系统平台库完成。Web 前端开发同样有多种框架供摄取，举例 React、Angular 和 Vue 等。Rust UI 生态系统与以上有一定相似性，一些框架较为流行，而许多其他框架则属于“长尾”部分，因此开发东说念主员领有平淡的摄取空间，社区中的竞争和交流都极度活跃。
另一方面，Rust UI 鸿沟的模块化特质使开发愈加活泼。传统的 UI 应用步地十分复杂，触及的内容也许多，需要许多库和框架的调解，而模块化可以让路发者幸免从零启动构建扫数内容。一些 Rust 组件尽管是开源的，但败落使用诠释和示例，这使得念念要使用这些组件的东说念主难以出手。Nico 但愿在改日几个月里改善这种情况。
如今的 Rust 社区中枢孝敬者固然仅有 10 东说念主控制，但买卖价值已经突显，已有资金注入，正处于买卖资助的早期阶段，改日可期。
何如用 Rust 构建应用步地？
接下来，Nico 精通共享了在使用 Rust 构建应用步地时触及的各项功能偏激开发进展。
1. 创建窗口应用：跨平台才略优先照旧本色需求优先？
创建窗口应用步地的中枢需求之一是冒昧跨平台运行，Rust 的 WinIt 库可以达成这一功能，在餍足基本的功能需求的情况下，还能赞助扫数主流平台，在跨平台开发中极度实用。相干词，WinIt 也存在局限性，它无法澈底达成开发者念念要的功能，在某些情况下以致可能成为开发的贫寒。
现时 WinIt 在缓缓矫正原有功能。最近发布的 WinIt 0.30 版块通过队伍处理，达成了 API 的实时反映，开发者在达成新功能时将有更多的活泼性。这也标明 WinIt 团队渐渐绽放的魄力。
WinIt 团队一贯坚合手的原则是“只开发面向多平台的功能”。相干词这种作念法并不老是稳健本色需求，Nico 但愿 WinIt 冒昧添加即使不可跨平台但可以处置开发者紧迫需要的功能，使其愈加活泼。领先允许在单个平台上优先达成某些功能，然后再磋议何如详尽出跨平台的处置决策。WinIt 团队也可以给成心拓展功能的开发者提供延迟点。
如若开发者念念要将窗口镶嵌到其他应用步地中，举例通过一个插件来限度音频制作应用，固然这在 WinIt 中不可达成，但 BaseView 库和 nih-plug 包装库可以达成。缺憾的是，它们不可与 WinIt 羼杂使用，这给开发者带来了一定的未便。
尽管 WinIt 在餍足基础需求方面发达致密，但跟着开发者对更多功能需求的增多，矫正和延迟将会成为改日的关节。Nico 期待看到更多器具和处置决策的出现，能匡助 Rust 开发者更平淡地达成复杂的 UI 功能。
2. 渲染与合成：四大渲染时候各展长处
有了窗口后，该何如画图呢？Nico 先容了四种主要的方式：软件渲染、OpenGL 渲染、Vulkan/Metal/DirectX 12，以及 WGPU。它们不单是适用于 Rust，也适用于跨平台。
固然这些渲染方式在 Rust 中都可用，但开发者每每不念念径直与这些底层 API 打交说念。因此，有许多更高等的库可供摄取，这些库提供了更直不雅的接口，举例画图矩形、笔墨、图像等。相干词，许多纯 Rust 库在功能上还有所欠缺，比如处理暗昧成果、暗影和笔墨渲染等功能，改日还需进一步填补这些空缺。
Nico 超越保举了两个库：skia 和 webrender，分离应用于 Chrome 和 Firefox。skia-safe 是绑定了 C++版块的 skia。尽管构建经由较为繁琐，但它文档都全，功能矍铄，万生配资许多开发者都在使用。webrender 由 Rust 编写，构建起来很容易，但文档较为弘远。开发者可以把柄我方的需求摄取合适的渲染时候。
另一个库 Velo 使用了想象着色器，而非更传统的内置渲染管线，表面上性能更强，但现在还不太熟识，如若开发者惬心尝试新时候，Velo 是一个可以的摄取
对于文本渲染功能，渲染单个字形（举例字母、连字或色彩符号）和笃定要渲染哪些字形偏激位置是两个寥寂的经由。字形渲染基本上是将字体文献转机为图像，具体有以下几种摄取。
如若对精准匹配的需求较高，可摄取 WebRender。它应用 Mac OS、Windows 和 Linux 的底层系统库来渲染字形，使其与系统中的其他应用步地保合手一致。但使用这种措施需要与系统 API 交互，经由较为复杂。
相比常用的是纯 Rust 编写的 Swash。它实行缩放和请示，行将字体文献转机为特定字体大小的精准矢量旅途，并通过通用的矢量渲染器进行渲染。comsmic-text、femtovg 都使用了 swash。
由 Rust 编写的 Scripher 冒昧兼容不同系统亦然可以的摄取，它与 Swash 极度相似，都是高质地的字形渲染时候。
将笔墨渲染成图像之后，接下来就需要系统合成器将多个图像层访佛在沿途。濒临不同程度且互欠亨信的窗口时，需要将其组合起来。应用系统提供的合成器可以极地面提高效能。如通过升沉操作，可以径直渲染到纹理上，然后让操作系统注意高下出动，而不需要每帧重新渲染扫数内容。
许多应用场景都触及到将来自应用步地外部的内容渲染到窗口中，比如视频、网页视图或操作系统控件，它对于高效的 UI 渲染至关要紧，现在专门从事系统合成器的开发的东说念主未几，改日还需要更多东说念主参与其中。
3. 窗口布局：三种处理模子的上风与局限
合成完成后，开发者可以使用内置的布局措施（如网页上的 Flexbox 和 CSS Grid）或我方的布局算法。内置措施固然便捷，但可能无法餍足一些高等需求。我方的布局算法可能会很慢，但也不一定像内置的那么好。
如若选择 box 布局，扫数内容都以部件树的形势呈现，每每有三种处理模子：
Web 类
优点：熟悉、阔气发达力，层次明晰；
瑕玷：性能欠安。
第一种模子是径直使用网页布局，其公道在于它与网页布局澈底不异或极度接近，对于熟悉网页开发的东说念主来说更容易上手。但这种措施的时间复杂度可能会呈指数级高潮，如若追求极致性能，可能会际遇挑战。有些东说念主对所使用的 API 感到困惑，对此，Nico 暗示，他参与开发的 Taffy 布局引擎在基准测试中的发达优于 React Native 使用的 Yoga 布局引擎。
简化版
性能更强，更简便；
通过 Morphorm crate 提供。
第二种模子，领有伸缩和填充才略。你可以指定一个固定大小的部件布局，另外两个部件各自占据剩余可用空间的一半。这种布局方式可以把柄窗口大小等成分动态救援。
基于拘谨
最具有发达力；
性能欠安。
第三种模子类似苹果平台内置的方式，将内容相互对都。除了 TUI 框架 Ratatui，大多数 Rust 的 UI 框架尚未达成复杂的布局功能。
更准确地说，留给特朗普筹钱交罚金的时间不多了。
在文本布局方面，Nico 提到现在 Rust 生态系统中的富文本赞助还存在一定的局限。一些基本的文本布局可以达成，但内联图像、小部件、区域摒除、浮动图像或援用块等复杂功能现在还无法达成。Cosmic Text 和 Parley 是两个相比常见的库，前者在等宽字体的编造化优化上发达出色，此后者在多字号赞助上发达致密。
此外，输入方面挑也存在挑战。固然 Rust 可以处理基本的鼠标和键盘输入，但对于更复杂的输入法剪辑器（IME）等输入系统的赞助仍然有限。IME 对处理字符重音、色彩符号输入、汉文和日文等谈话的输入极度要紧，是 Rust 生态系统中急需矫正的部分。
可优化空间与辅助器具的要紧性
何如使应用步地被屏幕阅读器等辅助器具使用？可造访性至关要紧。举例，屏幕阅读器应冒昧读取应用内容、感知内容更新，这样才能并达成一定的交互。AccessKit 库为 Rust 应用提供了这方面的赞助，不外该库仍有矫正的空间。
在 Rust UI 开发中，系统菜单和剪贴板等功能已具备，但达成布局的实时呈现、网罗央求、能否自我驱动等功能有待开发者进一步探索。
Nico 还超越强调了辅助文档的要紧性：现在，Rust UI 生态系统中的文档质地缭乱不都，许多开发者并不知说念何如使用这些器具，他但愿改日能有更多的教程和文档来调换何如使用屏幕阅读器和其他可造访性器具，也命令开发者为库和代码编写更多的文档，超越是针对用户和孝敬者的文档。
此外对于编译时间。尽管大部分编译时间问题可以通过编译器优化来处置，但热重载功能十分要紧——可以幸免频繁重新编译。如 Dioxus、Leptos 和 Bevy 都赞助这一功能，Nico 但愿改日更多的库能加入这一瞥列。
为了 Rust 更好的翌日，矫正
Rust 谈话存在哪些问题？又通过什么方式进行矫正呢？Nico 在终末回首了 Rust 在 UI 开发方面需要矫正的内容，并提议了几点建议。
1. 自动克隆：UI 框架中接续需要使用到 Rc （援用计数）和 Arc（原子援用计数）。开发者渴望的调用方式是冒昧达成隐式克隆。现在，一些 UI 框架通过宏来荫藏这也曾由。改日，但愿冒昧开发出一种围绕 Rc 或 Arc 的新类型，以达成自动克隆的功能。
2. 字段借用：有时开发者但愿在结构体上同期领有多个可变措施，同期借用不同字段。固然逻辑上行得通，但在 Rust 编译器中较难达成。追踪借用的机制是可行的，然则需要竖立特定的语法，以便开发者可以同期对结构体的不同字段进行操作。
3. 默许值赞助：在 Rust 中，如若你为一个结构体达成了一个 trait，每每需要为扫数字段提供默许值。相干词，在很厚情况下，只须部分字段领有合理的默许值，而其余字段则需要在创建时明确竖立。现在，使用构建器模式是处置这一问题的措施，但这会使代码变得冗长且生成多量模板代码。对于底层代码而言，触及的类型较为严格且确立选项有限，这种影响较小；但在高等代码中，这种影响则更为权贵。但愿改日能有一种机制，允许开发者只为部分字段提供默许值。
4. 矫正孤儿轨则：现时的孤儿轨则截止了外部 crate 之间的相互操作性。
5. 选择特化机制：有助于构建模块化的生态系统，何况提供更经济性的 API。举例，使用特定类型时可以径直走稀奇旅途，行为 API 的耗尽者，以致不需要花时间去了解。
6. 外部构建系统/代码生成：有助于减少编译时间、定制个性化 crate。
终末，Nico 再次强调了布局、输入处理和可造访性的要紧性。对买卖应用而言配资最新消息，可造访性的要紧性扼制冷落。矫正 Winit 以增强对系统功能的造访同样要紧，这需要更多熟识的组件和文档赞助。长久来看，这些矫正将有助于擢升 Rust 生态系统的合座质地和应用开发体验。