随着Rust语言的流行，很多人已经了解到Rust是一个安全高效的系统语言。但是你不知道的是，Rust也是一门优秀的Web开发语言，适合各种Web系统、网站、微服务、API接口开发等任务。

今天我们就介绍一个Rust的Web框架Actix Web来证明Rust的Web开发也不是什么难事。

概述

Actix Web最初来源于其同名的Actor框架，目前Actix已经不咋流行，只用于于websocket。Actix Web则发展壮大成了Rust Web后端生态系统中最受欢迎的框架之一。

由于天生来自于actor的基因，Actix web框架有actor的各种优势，支持高并发、高性能、高可靠性的 Web 应用程序开发体验。

入门

首先，需要使用cargo init example-api生成项目，cd进入文件夹，然后使用以下命令添加actix-web打包到项目中：

cargo add actix-web

至此，你的准备工作已经完成。

我们先来复制一个模板文件以直接来修改一个“Hello Chongchong”Web应用作为第起点：

use actix_web::{web, App, HttpServer, Responder};#[get("/")]async fn index() -> impl Responder {"Hello Chongchong!"}#[actix_web::main]async fn main() -> std::io::Result<()> {HttpServer::new(|| {App::new().service(web::scope("/").route("/", web::get().to(index)),)}).bind(("127.0.0.1", 8080))?.run().await}

路由

使用Web框架的第一步就是撰写路由，Actix Web当然也是如此。大多数actix_web::Responder返回特征可以路由。例如“Hello Chongchong”示例中的：

#[get("/")]async fn index() -> impl Responder {"Hello Chongchong!"}

可以将该处理函数输入到actix_web::App然后作为参数传递给HttpServer：

#[actix_web::main]async fn main() -> std::io::Result<()> {HttpServer::new(|| {App::new().service(web::scope("/").route("/index.html", web::get().to(index)),)}).bind(("127.0.0.1", 8080))?.run().await}

这样每次访问/index.html，就会返回“Hello Chongchong!”。 但是，如果想创建多个迷你路由器类型，然后最后将它们全部合并到应用程序中，可能会发现这种方法太繁琐了。

为了处理他们，需要ServiceConfig：

use actix_web::{web, App, HttpResponse};fn config(cfg: &mut web::ServiceConfig) {cfg.service(web::resource("/test").route(web::get().to(|| HttpResponse::Ok())).route(web::head().to(|| HttpResponse::MethodNotAllowed())));}#[actix_web::main]async fn main() -> std::io::Result<()> {HttpServer::new(|| {App::new().configure(config)}).bind(("127.0.0.1", 8080))?.run().await}

Actix Web中的提取器正是这样的：类型安全的请求实现，当传递到处理函数时，将尝试从处理函数的请求中提取相关数据。例如， actix_web::web::Jsonextractor将尝试从请求正文中提取JSON。然而，要成功反序列化JSON，需要使用serde板条箱，同时也使用derive为我们的结构添加自动反序列化和序列化派生宏的函数。可以通过执行以下命令来安装serde：

cargo add serde -F derive

现在可以将它用作派生宏，如下所示：

use actix_web::web;use serde::Deserialize;#[derive(Deserialize)]struct Info {username: String,}#[post("/submit")]async fn submit(info: web::Json<Info>) -> String {format!("Welcome {}!", info.username)}

Actix Web还支持路径、查询和表单。也需要使用serde。尽管使用路径，还需要使用Actix Web路由宏来声明路径参数的确切位置。示例：

#[derive(Deserialize)]struct Info {username: String,}//使用serde提取路径#[get("/users/{username}")] // <- 定义路径参数async fn index(info: web::Path<Info>) -> String {format!("Welcome {}!", info.username)}// 数据通过URL的的请求参数传递，例如aa/?hello=chongchong#[get("/")]async fn index(info: web::Query<Info>) -> String {format!("Welcome {}!", info.username)}// 使用一个HTML表单元素将数据传递表单提取器（Form extractor）#[post("/")]async fn index(form: web::Form<Info>) -> actix_web::Result<String> {Ok(format!("Welcome {}!", form.username))}

表单提取器也容易，下面是一个HTTP标头提取器代码，展示了具体工作原理：

use actix_web::dev::Payload;use actix_web::{FromRequest,http::header::Header as ParseHeader,HttpRequest, error::ParseError};#[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Debug)]pub struct Header<T>(pub T);impl<T> FromRequest for Header<T>whereT: ParseHeader,{type Error = ParseError;type Future = Ready<Result<Self, Self::Error>>;#[inline]fn from_request(req: &HttpRequest, _: &mut Payload) -> Self::Future {match T::parse(req) {Ok(header) => ok(Header(header)),Err(e) => err(e),}}}

注意，T: ParseHeader特征绑定特定于此特征实现，因为为了使标头成为有效标头，它需要能够成功解析为标头，并实现错误actix_web::error::Error。虽然也可以用extract方法，from_request是这里唯一需要实现的方法，它返回 Self::Future。 也就是说，需要返回一个已准备好等待的结果。一般来说，响应只需要实现actix_web::Responder能够做出反应的特质。尽管在实际响应类型方面已经有广泛的实现 ，因此通常不需要实现自己的类型，但在某些特定的用例中这可能会很有帮助；例如，能够记录应用程序可能具有的所有类型的响应。

数据库

不连数据库的Web不是真正的动态Web，actix_web中使用数据库，首先要设置数据库，加载库驱动，配置数据库连接，比如连一个Postgres的典型代码：

use sqlx::PgPoolOptions;#[actix_web::main]async fn main() -> std::io::Result<()> {let dbconnection = PgPoolOptions::new().max_connections(5).connect(r#"<db-connection-string-here>"#).await;//其他代码}

然后，需要配置自己的Postgres实例，无论是本地安装在计算机上、通过 Docker 还是其他方式配置。但是，使用Shuttle，可以在运行时会为配置数据库：

use actix_web::{get, web::ServiceConfig};use shuttle_actix_web::ShuttleActixWeb;#[shuttle_runtime::main]async fn actixweb(#[shuttle_shared_db::Postgres] pool: PgPool,) -> ShuttleActixWeb<impl FnOnce(&mut ServiceConfig) + Send + Clone + 'static> {let state = AppState { pool };//其他代码}

如果你没有Postgres实例，也不知道怎么部署，最简单方法就是拉一个Docker容器，然后启动就成。

应用程序状态

路由添加不难，添加数据库也非常容易，但是当需要存储变量时，可能想要寻找可以在应用程序中存储和使用它们的东西。这就是共享可变状态的用武之地：在跨整个应用程序构建服务时声明它，然后可以将它用作处理程序函数中的提取器。 例如，可能需要共享数据库池、计数器或Websocket订阅者的共享哈希图。可以像这样声明和使用状态：

use sqlx::PgPool;#[derive(Clone)]struct AppState {db: PgPool}#[get("/")]async fn index(data: web::Data<AppState>) -> String {let res = sqlx::query("SELECT 'Hello Chongchong!'").fetch_all(&data.db).await.unwrap();format!("{res}")}

然后,可以这样实现它：

#[actix_web::main]async fn main() -> std::io::Result<()> {let db = connect_to_db();let state = web::Data::new(AppState { db });HttpServer::new(move || {// 把应用状态转移到闭包App::new().app_data(state.clone()) // <- 注册生成的数据.route("/", web::get().to(index))}).bind(("127.0.0.1", 8080))?.run().await}中间件

Actix Web中，中间件用于向路由添加通用功能的媒介，方法是在处理程序函数运行之前获取请求，执行一些操作，运行实际的处理程序函数本身，然后中间件进行额外的处理（如果需要）。默认情况下Actix Web有几个可以默认的中间件，包括日志记录、路径规范化、访问外部服务和修改应用程序状态（通过 ServiceRequest类型）。

下面代码实现了默认日志记录中间件：

use actix_web::{middleware::Logger, App};#[actix_web::main]async fn main() -> std::io::Result<()> {// INFO类型的访问日志env_logger::init_from_env(env_logger::Env::new().default_filter_or("info"));let app = App::new().wrap(Logger::default());// ... rest of your code}

当然，Actix Web支持编写DIY自己的中间件。对于许多用例，可以使用方便的中间件助手actix-web-lab。例如，在请求处理流程的不同部分打印消息，如下所示：

use actix_web::{body::MessageBody, dev::{ServiceRequest, ServiceResponse}};use actix_web_lab::middleware::{from_fn, Next};async fn print_before_and_after_handler(req: ServiceRequest,next: Next<impl MessageBody>,) -> Result<ServiceResponse<impl MessageBody>, Error> {println!("Hi from start. You requested: {}", req.path());let res = next.call(req).await?;println!("Hi from response");Ok(res)}let app = App::new().wrap(from_fn(print_before_and_after_handler)).route("/",web::get().to(|| async { "Hello from handler!" }),);

为了能够编写更复杂的中间件，实际上需要实现两个特征- Service<Req>这是为了实现实际的中间件本身以及Transform<S, Req>这是处理请求的实际服务的构建器所必需的。

对于实际的中间件实现，通过中间件的构建器Transform特征：

use std::{future::{ready, Ready, Future}, pin::Pin};use actix_web::{dev::{forward_ready, Service, ServiceRequest, ServiceResponse, Transform},web, Error,};pub struct SayHi;impl<S, B> Transform<S, ServiceRequest> for SayHiwhereS: Service<ServiceRequest, Response = ServiceResponse<B>, Error = Error>,S::Future: 'static,B: 'static,{type Response = ServiceResponse<B>;type Error = Error;type InitError = ();type Transform = SayHiMiddleware<S>;type Future = Ready<Result<Self::Transform, Self::InitError>>;fn new_transform(&self, service: S) -> Self::Future {ready(Ok(SayHiMiddleware { service }))}}

在内部，中间件必须实现一个泛型类型，然后在Service特征。请注意，手动重新实现了一个类型futures_util被称为LocalBoxFuture-也就是说，一个不需要的未来Send特征并且可以安全使用，因为它实现了Unpin解除引用时，这会自动取消任何先前的线程安全保证。

pub struct SayHiMiddleware<S> {service: S,}type LocalBoxFuture<T> = Pin<Box<dyn Future<Output = T> + 'static>>;impl<S, B> Service<ServiceRequest> for SayHiMiddleware<S>whereS: Service<ServiceRequest, Response = ServiceResponse<B>, Error = Error>,S::Future: 'static,B: 'static,{type Response = ServiceResponse<B>;type Error = Error;type Future = LocalBoxFuture<Result<Self::Response, Self::Error>>;forward_ready!(service);fn call(&self, req: ServiceRequest) -> Self::Future {println!("Hi from start. You requested: {}", req.path());let fut = self.service.call(req);Box::pin(async move {let res = fut.await?;println!("Hi from response");Ok(res)})}}

编写好中间件，就可以通过App::new()定义一个app将其添加应用程序中：

#[actix_web::main]async fn main() -> std::io::Result<()> {let app = App::new().wrap(SayHi);// 其他代码}静态文件

Web应用的静态文件出来也必不可收，在Actix Web中简单、简洁的静态文件服务是通过actix_filescrate。可以通过Cargo add添加它，如下所示：

cargo add actix-files

设置静态文件服务的路由如下所示：

use actix_files::NamedFile;use actix_web::{HttpRequest, Result};use std::path::PathBuf;#[get("/")]async fn index(req: HttpRequest) -> Result<NamedFile> {let path: PathBuf = req.match_info().query("filename").parse().unwrap();Ok(NamedFile::open(path)?)}

该路由可以找到并与文件名匹配的文件。例如，有一个为该路由提供服务的基本路由，如然后运行应用程序并转到/index.html，该路由将尝试在项目根目录中查找名为的文件index.html。

请注意，在任何情况下都不要尝试使用.*路径尾部返回一个文件，这会产生严重的安全隐患，并且会打开Web服务以进行路径遍历，这会引起路径遍历类的攻击。为了防止这种情况，可以尝试验证路径文件是否正确，或者是否尝试使用std::fs::canoncalize遍历目标文件夹之外。

然而，当需要提供多个文件时。例如，需要提供HTML文件的文件夹。为了能够从网络服务提供文件文件夹，最好的方法是使用actix_files::Files：

use actix_files as fs;use actix_web::{App, HttpServer};#[actix_web::main]async fn main() -> std::io::Result<()> {HttpServer::new(|| {App::new().service(fs::Files::new("/static", ".").use_last_modified(true),)}).bind(("127.0.0.1", 8080))?.run().await}

请注意，还可以使用Filesstruct的多个选项来增强其功能，比如在基本路径上显示文件目录本身（用于文件服务）并允许隐藏文件，更多信息可以参考该板条箱的官方文档。

页面模板

此外，还可以使用HTML模板的强大功能askama增强HTML文件服务：

cargo add askama askama-actix-web -F askama/with-actix-web

该命令增加了askama本身以及Responder的特征实现askama::Template类型。 askama期望文件位于项目根目录的子文件夹中，名为templates默认情况下，所以先要创建该文件夹，然后创建一个index.html模板文件，其内容（支持HTML格式）最简单的：

Hello, {{name}}!

要在应用程序中使用Askama，则需要声明一个使用Template导出宏并使用assama的template宏将结构指向它使用的模板文件（此处为index.html）：

#[derive(Template)]#[template(path = "index.html")]struct IndexTemplate<'a> {name: &'a str}#[get("/")]async fn index_route() -> impl Responder {IndexTemplate { name: "Chongchong" }}

然后可以将其添加为Actix Web服务中的常规处理程序函数。当一个访问请求到index_route路径是，服务器就会返回“Hello Chongchong！” 作为响应。更多Web模板和askama板条箱的内容，可参考官方文档。

部署

一般来说，由于必须使用Dockerfile，使用Rust后端程序进行部署可能不太理想，尽管如果已经有使用Docker的经验，则非常简单。当然使用cargo-chef和Shuttle也支持一件部署：

cargo shuttle deploy总结

Rust不光是一个底层的系统级语言，也很适合做Web，数据处理和其他类型的开发。Actix Web是一个强大的框架，可以用它来增强Rust产品组合，如果想构建Rust API或者其他需要Web化的创意，使用Rust，特别是Actix Web也能给以一种“一飞冲天”的体验。