openGauss之MogDB企业应用 之 Rust驱动

引子

Rust 是一门系统编程语言，专注于安全，尤其是并发安全，支持函数式和命令式以及泛型等编程范式的多范式语言。Rust 在语法上和类似 C++，但是设计者想要在保证性能的同时提供更好的内存安全。

Rust 已经逐步开始进入企业应用和操作系统的内核开发，之前听过几次 openEuler SIG 组的双周会，一些内核模块已经或即将使用 Rust 进行开发，虽然一些现代的开发语言现在还很难撼动传统的 C/C++ 地位。但是像 go 和 Rust 已经开始在一些领域里面崭露头角。go 的目标是取代 C，而 Rust 则号称是 C++ 的最佳接班人。

一些大企业已经开始使用 Rust 进行核心业务的替代，同时也开始替代一些底层的基础库。在数据库领域 Rust 也逐步开始完善其功能。Rust 提供了 PostgreSQL 的客户端驱动的同时还提供了插件扩展（PGX）和过程语言（plrust）。经过尝试因为后两者由于涉及 ABI 不兼容的问题（C 和 C++ 导出符号的问题，即 openGauss/MogDB 使用 C++ 开发，PostgreSQL 使用 C 开发，编译动态库 ABI 不兼容），所以暂时不能在 MogDB 上应用，但 PostgreSQL 的 Rust 驱动（rust-postgres）则可以在 MogDB 上正常使用，本文将演示 rust-postgres 在 MogDB 上的使用范例。

实验环境

• 使用 win11 自带的 WSL，集成 Docker Desktop，安装 MogDB3.0.0 镜像。

NAME="Ubuntu"
VERSION="20.04.4 LTS (Focal Fossa)"
ID=ubuntu
ID_LIKE=debian
PRETTY_NAME="Ubuntu 20.04.4 LTS"
VERSION_ID="20.04"
HOME_URL="https://www.ubuntu.com/"
SUPPORT_URL="https://help.ubuntu.com/"
BUG_REPORT_URL="https://bugs.launchpad.net/ubuntu/"
PRIVACY_POLICY_URL="https://www.ubuntu.com/legal/terms-and-policies/privacy-policy"
VERSION_CODENAME=focal
UBUNTU_CODENAME=focal


• 获取镜像

docker pull swr.cn-north-4.myhuaweicloud.com/mogdb/mogdb:3.0.0


• 启动容器

docker run --name mogdb --privileged=true -d -e GS_PASSWORD=Enmo@123 -v C:mogdb:/var/lib/mogdb -p 15432:5432 swr.cn-north-4.myhuaweicloud.com/mogdb/mogdb:3.0.0


• 进入容器

docker exec -it mogdb bash


可参考广泛文档中的“容器化安装”.

应用开发

• 新建工程rust-pg

$ cargo new rust-pg


• 目录结构

frank@LAPTOP-4OF1323N:~/project/rust/test$ cd rust-pg/
frank@LAPTOP-4OF1323N:~/project/rust/test/rust-pg$ tree
.
├── Cargo.toml
└── src
└── main.rs

1 directory, 2 files


• 修改Cargo.toml 文件，增加依赖postgres = "0.19.3" 。

• src/main.rs 代码

use postgres::{Client, NoTls};

fn main(){
let mut client = Client::connect("postgresql://frank:frank~123@localhost:15432/postgres", NoTls).unwrap();
// let mut client = Client::connect("postgresql://frank@localhost/postgres", NoTls).unwrap();

client.batch_execute("
CREATE TABLE IF NOT EXISTS person (
id SERIAL PRIMARY KEY,
name TEXT NOT NULL,
data BYTEA
)
").unwrap();

let name = "Ferris";
let data = None::;
client.execute(
"INSERT INTO person (name, data) VALUES ($1, $2)",
&[&name, &data],
).unwrap();

for row in client.query("SELECT id, name, data FROM person", &[]).unwrap() {
let id: i32 = row.get(0);
let name: &str = row.get(1);
let data: Option = row.get(2);

println!("found person: {} {} {:?}", id, name, data);
}

}


• 编译 crate，使用国内源，列出所有依赖。

frank@LAPTOP-4OF1323N:~/project/rust/test/rust-pg$ cargo build
Updating `tuna` index
Downloaded postgres-types v0.2.4 (registry `tuna`)
Downloaded 1 crate (28.1 KB) in 2.14s
Compiling libc v0.2.132
Compiling cfg-if v1.0.0
Compiling autocfg v1.1.0
Compiling typenum v1.15.0
Compiling version_check v0.9.4
Compiling proc-macro2 v1.0.43
Compiling memchr v2.5.0
Compiling quote v1.0.21
Compiling unicode-ident v1.0.3
Compiling futures-core v0.3.23
Compiling syn v1.0.99
Compiling subtle v2.4.1
Compiling pin-project-lite v0.2.9
Compiling futures-channel v0.3.23
Compiling tinyvec_macros v0.1.0
Compiling futures-sink v0.3.23
Compiling futures-task v0.3.23
Compiling log v0.4.17
Compiling futures-util v0.3.23
Compiling bytes v1.2.1
Compiling ppv-lite86 v0.2.16
Compiling once_cell v1.13.1
Compiling cpufeatures v0.2.3
Compiling parking_lot_core v0.9.3
Compiling unicode-bidi v0.3.8
Compiling pin-utils v0.1.0
Compiling futures-io v0.3.23
Compiling smallvec v1.9.0
Compiling siphasher v0.3.10
Compiling byteorder v1.4.3
Compiling fallible-iterator v0.2.0
Compiling scopeguard v1.1.0
Compiling base64 v0.13.0
Compiling async-trait v0.1.57
Compiling percent-encoding v2.1.0
Compiling generic-array v0.14.6
Compiling slab v0.4.7
Compiling tokio v1.20.1
Compiling lock_api v0.4.7
Compiling tinyvec v1.6.0
Compiling tracing-core v0.1.29
Compiling phf_shared v0.10.0
Compiling phf v0.10.1
Compiling tracing v0.1.36
Compiling unicode-normalization v0.1.21
Compiling getrandom v0.2.7
Compiling mio v0.8.4
Compiling socket2 v0.4.4
Compiling rand_core v0.6.3
Compiling parking_lot v0.12.1
Compiling rand_chacha v0.3.1
Compiling stringprep v0.1.2
Compiling rand v0.8.5
Compiling crypto-common v0.1.6
Compiling block-buffer v0.10.2
Compiling digest v0.10.3
Compiling md-5 v0.10.1
Compiling sha2 v0.10.2
Compiling hmac v0.12.1
Compiling postgres-protocol v0.6.4
Compiling postgres-types v0.2.4
Compiling tokio-util v0.7.3
Compiling futures-macro v0.3.23
Compiling futures-executor v0.3.23
Compiling futures v0.3.23
Compiling tokio-postgres v0.7.6
Compiling postgres v0.19.3
Compiling rust-pg v0.1.0 (/home/frank/project/rust/test/rust-pg)
Finished dev [unoptimized + debuginfo] target(s) in 37.67s


• 运行

cargo run


• 验证

• 说明

在 main.rs 代码中，第一行是链接 MogDB 的范例，第二行是链接 PostgreSQL 的范例。

let mut client = Client::connect("postgresql://frank:frank~123@localhost:15432/postgres", NoTls).unwrap();
// let mut client = Client::connect("postgresql://frank@localhost/postgres", NoTls).unwrap();


尾声

PostgreSQL 是扩展性非常强的数据库，甚至可以说没有之一，它几乎兼容了所有主流的开发语言。并且经过多年的沉淀使其积累了很多功能强大的插件。这也为目前基于 PostgreSQL 的国产数据库提供了改造和扩展空间。尤其是对 oracle 兼容方面，很大一部分是利用 PostgreSQL 的扩展性（orafce）进行兼容改造。当然，由于 openGauss/MogDB 将 PostgreSQL 改造成 C++ ，因此一些插件在迁移时需要进行必要的改动。这需要整个社区的共同努力。