Rust（23）：模块系统：Package、Crate、Module

今天学习的内容是 Rust 中的模块化系统有关的内容。

对于模块化编程大家都不会陌生，就是将一个完整的系统拆分成一个个独立的功能模块，实现高内聚，低耦合的开发思想，方便维护和提高复用性。

Rust 项目的代码组织包含以下三个基本概念，它们构成了 Rust 的模块系统（module system） ：

• Package：包，一个用于构建、测试并分享单元包的 Cargo 功能。
• Crate：箱/单元包，一个用于生成库或可执行文件的树形模块结构。
• Module：模块，配合 use 关键字和 path 路径，用于控制文件结构、作用域及路径的私有性。

Package：包

使用 Rust 的包管理工具 cargo 创建一个项目，此项目就是一个 Package。

如下：

cargo new my-project

执行该命令，Cargo 会创建一个包和相应的 cargo.toml 文件。

一个 Package 必须包含一个 cargo.toml 项目配置文件。

一个 Package 中必须包含一个或多个 Crate。因为 Crate 是编译的最小单元，如果没有可用于编译的文件，那么一个 Package 就没有存在的必要了。

默认，src/main.rs 是和 Package 同名的二进制 Crate 的入口文件。因此在创建了 my-project 之后，就有了一个名为 my-project 的 Package 和一个名为 my-project 的二进制 Crate。

使用 new 命令创建 Package 时带上 --lib 选项，会生成一个 src/lib.rs 文件，此文件也是一个 Crate，称为库单元包。

如果 src 目录中同时包含 main.rs 和 lib.rs，那么这个 Package 会同时得到一个二进制 Crate 和 一个库 Crate，这在开发一些基础库时非常有用。例如使用 Rust 实现了一个 MD5 函数，我们既希望这个 MD5 函数能作为库被别人引用，又希望能获得一个可以进行 MD5 运算的命令行工具，就可以同时为 Package 添加一个 main.rs 和 一个 lib.rs。

Crate：箱

Crate 是“箱子”的意思。在 《Rust 权威指南》中被翻译为“单元包”。因为Crate 是 Rust 的最小编译单元。

Crate 在一个范围内将相关的功能组合在一起，并最终通过编译生成一个二进制文件或库。

Crate 并不等同于一个 .rs 文件。Crate 可以就是一个 .rs 文件， .rs 文件还可以通过 mod 关键字引入其他 .rs 文件中的模块，所以 Crate 更严格的定义是一个用于生成库或可执行文件的树形模块结构。

Module：模块

先来看下 JS 中的模块，然后和 Rust 做个对比。

对于 JSer 来说，经常使用前端框架比如 Vue 编写前端应用，通常采用 ES Module 模块化规范，一个文件就是一个模块。或者使用 Node 编写后端应用，采用 CommonJS 规范，一个文件就是一个模块。

而 Rust 中，模块和单独的文件不存在必然关联。

在编写 Rust 程序时，可以不使用模块。但是当一个 crate 中的代码越来越多时就会变得不好维护，所以就可以将其拆分成一个个独立的模块，以便于增强于可读性和代码复用。

定义模块使用 mod 关键字。也就是说，一个文件中可以没有模块，也可以有多个模块。文件和模块不是一对一的关系。

Rust 中的模块是一种

同时，Module 还能控制代码的可见性，也就是将代码分为公开代码和私有代码，公开代码可以在项目外被使用，私有代码只能在项目内被访问。

小结

本文介绍了 Rust 中的模块化编程中一些基本概念，包括 Package，Crate 和 Module。