Type-driven development в Rust: делаем недопустимые состояния невыразимыми
В своей работе наша инженерная команда довольно часто сталкивается с уникальными и сложными задачами — мы решили поделиться своей экспертизой и практическими наработками. В том числе и теми задачами, которые напрямую не связанны с информационной безопасностью.
Начинаем с type-driven development в Rust — подхода, при котором правила предметной области выражаются в типах, а код, нарушающий эти правила, не компилируется. О том, как применять его на практике расскажет Никита Тимофеенко, разработчик команды MXDR компании F6.
Серия рассчитана на тех, кто уже пишет на Rust и хочет от системы типов большего, чем борьба с borrow checker-ом. Теории типов не будет — только приёмы и шаблоны для рабочего кода, почти всё на стабильном Rust.
После первой части вы сможете посмотреть на свои структуры с флагами и Option-ами, посчитать, сколько недопустимых состояний они позволяют собрать, перепроектировать их так, чтобы эти состояния перестали компилироваться, и удалить часть defensive-проверок.
В первой статье — пять техник, каждая разобрана по схеме «проблема -> решение -> хорошие практики -> как это используют известные крейты или std библиотека».
Примеры во всей серии — из биржевой торговли, но сами приёмы работают в любом домене со сложными состояниями и правилами их изменения:
newtype — свой тип для каждой роли вместо голого примитива: значения разных типов не перепутать местами, а инварианты проверяются один раз — при создании (smart constructor);
ADT — «одно из» через enum с данными в вариантах вместо булевых флагов и Option-ов, допускающих бессмысленные комбинации;
uninhabited types — типы без значений: как убрать ветку ошибки, которая «никогда не случится», так, чтобы это гарантировал компилятор, а не unreachable!();
phantom types — параметры-маркеры без рантайм-представления: одна generic-обёртка с типом-тегом вместо семейства одинаковых newtype-ов;
typestate — состояние объекта в его типе: у каждого состояния свой набор методов, переход возвращает новый тип, а неверный порядок шагов не компилируется.
Первая статья — «Type-driven development в Rust. Часть 1/5: делаем недопустимые состояния невыразимыми» — уже на GitHub. Там же — компилируемые примеры ко всем приёмам: Cargo workspace, который собирается и проходит тесты.
