Rust 开发规范
SkillDev toolsRust development guidelines (focused on the Axum + Tokio backend stack), covering toolchain, error handling, async pitfalls, module organization, dependency management, and testing standards
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What this skill tells your AI
The instructions your AI receives, as published by doccker/cc-use-exp in .claude/skills/rust-dev/SKILL.md and read by ahel’s review.
参考来源:Rust API Guidelines、Rust Async Book、tokio.rs、Axum 官方示例、Effective Rust
适用范围:后端 Web 服务(Axum + Tokio 路线)。CLI/wasm/嵌入式不在本规范覆盖范围内。
工具链
# 格式化
cargo fmt --all
# 静态检查,warning 当 error
cargo clippy --all-targets -- -D warnings
# 测试
cargo test --all-features
# CVE 扫描(独立安装)
cargo audit
# 许可证/重复依赖检查(独立安装)
cargo deny check
# 检测未使用依赖
cargo machete
edition:新项目默认 edition = "2024",老项目保持 2021 不强迁。
版本基线(写死,避免重复决策):
- Tokio
1.x,Axum0.8,tower-http0.6 - serde
1、tracing0.1、tracing-subscriber0.3 - DB:sqlx
0.8(runtime-tokio-rustls)
命名约定
| 类型 | 规则 | 示例 |
|---|---|---|
| 模块/文件 | snake_case | user_service.rs |
| 函数/变量 | snake_case | fetch_user, db_pool |
| 类型/Trait/Enum | UpperCamelCase | UserRepo, AppError |
| 常量/静态 | SCREAMING_SNAKE_CASE | MAX_RETRY |
| 泛型 | 单大写或 UpperCamelCase | T, Req, Resp |
| 生命周期 | 短小写 | 'a, 'ctx |
禁止:common、util、helper、base 等无意义模块名。模块按职责命名(api、db、service)。
模块组织
参照 apple-store-price-rs / org-site-backend 的实证拆分,按职责切文件,不堆 lib.rs:
src/
├── main.rs # 仅 bootstrap:日志初始化、读配置、建路由、启服务
├── config.rs # 配置加载(env / toml)
├── error.rs # AppError + IntoResponse impl
├── db.rs # 数据库连接池/迁移
├── api.rs # 路由聚合 + handler
├── service/ # 业务逻辑(无副作用层)
│ └── user.rs
└── models.rs # 领域类型 + serde 派生
可见性:pub(crate) 优先于 pub。只在确实要对外暴露时才用 pub。
错误处理(核心)
分场景选边:
| 场景 | 选择 | 理由 |
|---|---|---|
| 库 crate | thiserror | 调用方需要按变体匹配 |
| 二进制应用顶层 | anyhow | 只关心"成功/失败 + 上下文" |
| 跨边界(handler / 公共 API) | 自定义 AppError + IntoResponse | 控制对外错误形态 |
禁止生产代码出现:
.unwrap()/.expect()(仅测试和const上下文可用)panic!()(仅用于"逻辑上不可达"且带 SAFETY 注释)
clippy 配置(在 Cargo.toml 或 clippy.toml):
[lints.clippy]
unwrap_used = "deny"
expect_used = "deny"
panic = "deny"
错误传播用 ?,跨类型用 From 实现自动转换:
#[derive(thiserror::Error, Debug)]
pub enum AppError {
#[error("db error: {0}")]
Db(#[from] sqlx::Error),
#[error("not found")]
NotFound,
#[error("bad request: {0}")]
BadRequest(String),
}
详见 references/async-axum.md 的 IntoResponse 实现。
异步编程红线
1. 阻塞调用必须丢到 spawn_blocking
// ❌ 在 async fn 里直接调用阻塞 API
let data = std::fs::read("big.bin")?;
// ✅
let data = tokio::task::spawn_blocking(|| std::fs::read("big.bin")).await??;
判定标准:CPU 密集 > 10ms、std::fs、std::thread::sleep、同步 DB driver、reqwest::blocking —— 都必须 spawn_blocking。
2. 不要跨 .await 持有 std::sync::Mutex
// ❌ 编译能过,运行时死锁/性能崩溃
let g = std_mutex.lock().unwrap();
do_async().await;
// ✅ 用 tokio::sync::Mutex
let g = tokio_mutex.lock().await;
do_async().await;
3. Rc / RefCell 不能跨 .await:违反 Send 边界,编译报错,改用 Arc / Mutex。
4. tokio::select! 分支必须取消安全
- 取消安全 ✅:
tokio::time::sleep、channel.recv、tokio::io::AsyncRead标记方法 - 取消不安全 ❌:自己实现的
async fn(取消时可能丢数据)
不确定时,把状态保存到 select! 外部变量,分支只读写本地变量。
5. 优雅停机:用 tokio::signal::ctrl_c() + axum::serve(...).with_graceful_shutdown()。
更多陷阱见 references/async-axum.md。
所有权与借用最小集
函数参数:
| 想要 | 用 | 不要用 |
|---|---|---|
| 只读字符串 | &str | &String |
| 只读切片 | &[T] | &Vec<T> |
| 路径 | &Path | &PathBuf / &str |
| 字符串入参可能多种来源 | impl AsRef<str> | 多个重载 |
共享决策树:
需要跨线程共享?
├── 否 → 用 Box<T> 或值传递
└── 是 → Arc<T>
├── 不可变共享 → Arc<T>
├── 读多写少 → Arc<RwLock<T>>
└── 读写均衡 → Arc<Mutex<T>>
Clone 不是坏事,但循环内 Clone 大对象要警觉,考虑 Arc 或 Cow<'_, T>。
Axum 实战要点
type AppState = Arc<InnerState>;
let app = Router::new()
.nest("/api/users", user::routes()) // 按模块拆 + nest
.layer(TraceLayer::new_for_http()) // 日志中间件
.layer(TimeoutLayer::new(Duration::from_secs(30)))
.with_state(state);
- State 一律
Arc包装,不要克隆裸结构体 - Handler 错误类型实现
IntoResponse,统一对外形态(status + json body) - 路由按模块拆
fn routes() -> Router<AppState>,避免main.rs膨胀 - 中间件走
tower-http:CORS / 超时 / 限流 / 日志 / 静态文件
详见 references/async-axum.md。
依赖管理
版本指定:Cargo.toml 默认 caret("1" 等价 ^1),不要锁死 =1.2.3 除非有兼容性问题。
features 显式声明,禁止盲依赖默认值:
# ✅ 显式开启需要的 feature
tokio = { version = "1", features = ["macros", "rt-multi-thread", "signal"] }
reqwest = { version = "0.12", default-features = false, features = ["json", "rustls-tls"] }
TLS 选 rustls,避免 openssl(跨平台编译麻烦)。
升级前先 dry-run:
cargo update --dry-run
# 独立安装
cargo outdated
Cargo.lock 二进制项目必须提交,库项目不提交。
测试规范
// 异步测试用 #[tokio::test]
#[tokio::test]
async fn fetches_user() {
let svc = test_service().await;
let user = svc.find(1).await.unwrap(); // 测试代码可以 .unwrap()
assert_eq!(user.name, "alice");
}
// 表驱动:可选用 rstest crate
#[rstest::rstest]
#[case(1, 2, 3)]
#[case(-1, 1, 0)]
fn adds(#[case] a: i32, #[case] b: i32, #[case] expected: i32) {
assert_eq!(a + b, expected);
}
- 单元测试:
#[cfg(test)] mod tests { ... }紧贴被测代码 - 集成测试:
tests/顶层目录,每个文件独立 crate - 测试中允许
.unwrap()(失败即测试失败,正是预期)
unsafe 红线
业务代码原则禁用 unsafe。
如必须使用(FFI / 极端性能场景):
- 块前必须有
// SAFETY: ...注释,说明保持的不变量 - 缩小
unsafe块到最小范围 - 优先封装成 safe API 对外暴露
- 走 code review,单独标记审查
性能要点
| 陷阱 | 解决 |
|---|---|
循环内 format! / 字符串拼接 | 用 String::with_capacity + write! |
| Vec 频繁扩容 | Vec::with_capacity(n) |
循环内 .clone() 大对象 | 借用或 Arc |
Box<dyn Trait> 滥用 | 优先泛型 <T: Trait>(静态分发) |
String 当 key | 优先 &str 或 Cow<'static, str> |
| 阻塞 IO 在 async 里 | spawn_blocking(见异步章节) |
性能分析:
cargo build --release
# 火焰图(独立安装)
cargo flamegraph
# criterion 基准测试
cargo bench
详细参考
| 文件 | 内容 |
|---|---|
references/rust-style.md | 命名细则、From/TryFrom 规范、newtype 模式、迭代器优先 |
references/async-axum.md | spawn_blocking 边界、select! 取消安全、tower 中间件组合、IntoResponse 模式、shutdown 信号 |
📋 本回复遵循:
rust-dev- [具体章节]
Signals
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- 112
- Last commit
- Aug 2026
Advanced
- Catalog kind
- skill
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rust-dev- Source
- github.com/doccker/cc-use-exp