Web 与生态

这一课你将能做到

1. 用 axum 搭起 HTTP 服务：路由、提取器、共享状态三件套
2. 用 serde 完成 JSON 的编解码，理解它对比 Jackson 的性能来源
3. 认清 Rust Web 生态的全景图，知道每个领域该用什么 crate

为什么要学

Java Web 你熟的是 Spring Boot：注解扫描、反射调用、内嵌 Tomcat。Rust 的 axum 是另一条路：函数即 handler、路由显式注册、无反射——启动是毫秒级，内存是个位数 MB，QPS 上限高一个量级。判题系统这种「高频提交 + 低延迟查询」的服务，正是这类框架的价值区。

这一课把前面所有知识串起来：enum 建模状态（第 5 课）、Result 错误处理（第 6 课）、trait 约束（第 7 课）、Arc/Mutex 共享状态（第 9 课）、derive 宏（第 10 课）——全部落到一个能跑的接口服务上。

先建立图像

Spring Boot                          axum
@RestController + @GetMapping  ↔    Router::new().route("/x", get(handler))
@RequestBody DTO               ↔    Json<SubmitReq> 提取器
@Service @Autowired            ↔    State<AppState>（编译期注入，无反射）
Jackson ObjectMapper           ↔    serde_json（编译期生成编解码器）
内嵌 Tomcat（线程池）            ↔    hyper + tokio（async，事件驱动）

跟着做

步骤 1：建项目与依赖

cargo new judge-api
cd judge-api

Cargo.toml：

[package]
name = "judge-api"
version = "0.1.0"
edition = "2021"

[dependencies]
axum = "0.7"
tokio = { version = "1", features = ["full"] }
serde = { version = "1", features = ["derive"] }
serde_json = "1"

四个依赖各司其职：axum 是 Web 框架，tokio 是它脚下的 async 运行时，serde 负责序列化，serde_json 是 JSON 后端。

步骤 2：数据模型——derive 一把梭

use serde::{Deserialize, Serialize};

#[derive(Serialize, Clone, Debug)]
struct Submission {
    id: u64,
    language: String,
    status: String,      // PENDING / RUNNING / AC / WA
}

#[derive(Deserialize)]
struct SubmitReq {
    language: String,
    code: String,
}

请求体 SubmitReq 只需 Deserialize，响应体 Submission 只需 Serialize——按需 derive，编解码器编译期生成。

步骤 3：共享状态与服务骨架

use axum::{
    extract::{Path, State},
    http::StatusCode,
    routing::{get, post},
    Json, Router,
};
use std::{collections::HashMap, sync::{Arc, Mutex}};

#[derive(Clone, Default)]
struct AppState {
    store: Arc<Mutex<HashMap<u64, Submission>>>,   // 真实系统换成数据库
}

#[tokio::main]
async fn main() {
    let state = AppState::default();

    let app = Router::new()
        .route("/submissions", post(submit))          // 提交判题
        .route("/submissions/:id", get(query))        // 查询结果
        .with_state(state);                           // 状态注入所有 handler

    let listener = tokio::net::TcpListener::bind("0.0.0.0:3000").await.unwrap();
    println!("listening on http://localhost:3000");
    axum::serve(listener, app).await.unwrap();
}