十年前,当 Graydon Hoare 在 Mozilla 的支持下发布 Rust 1.0 时,很少有人能预见到这门语言会在今天成为系统编程的新标杆。十年后的今天,当我们站在 2025 年的节点回望,Rust 不仅兑现了当初 "安全、并发、实用" 的承诺,更在商业化道路上走出了一条独特的轨迹。
在刚刚结束的 RustChinaConf 2025 杭州大会上,Databend 技术 VP 陈小玉的主题演讲《基于 Rust 构建商业化数仓平台的探索》引起了与会者广泛关注。作为 Rust 商业化浪潮中具代表性的实践者,Databend 用四年半的时间证明了 Rust 在企业级产品中的巨大潜力。
Databend 定位为新一代云原生数据仓库,具备三个核心特征:开源、弹性扩展和存算分离。产品的核心价值主张是成为 "Snowflake 的最佳开源替代方案"。从技术架构角度来看,Databend 可以理解为无盘版 MySQL+ ClickHouse,前端支持 MySQL 协议和 HTTP 协议,后端数据统一存储在对象存储系统中。

在应用场景方面,Databend 覆盖两个维度的市场需求。从领域划分主要服务于数据仓库、数据归档、通用存储以及被集成四个应用场景,主要服务于金融、政务、互联网、游戏以及区块链行业。
按场景划分,Databend 提供两种典型的解决方案。第一种是全栈解决方案,数据流从输入到存储计算全部在 Databend 平台上完成。第二种是计算服务模式,Databend 提供统一的查询计算接口,而客户数据仍保留在其自有的对象存储中,以满足特定的合规要求。

在商业产品的竞争中,技术选择必须经得起市场检验。经过四年的发展,Databend 用实际的生产环境验证证明了 Rust 的商业价值。在金融领域,中信银行基于 Databend 构建数据仓库服务,代表了传统金融机构对新技术的认可。在政务领域,福建省大数据中心将 Databend 完全集成到省级大数据平台中,包括统一查询接口和存储服务,通过底层压缩优化实现了相比原有方案 2-5 倍的存储效率提升。
在企业服务方面,沈阳尚源智慧为江苏水务提供海量数据分析服务,处理大规模业务数据。苹果中国将数据处理平台从开源 ClickHouse 迁移到 Databend,体现了国际大厂对产品能力的认可。
在海外市场,区块链项目每日处理 TB 级增量数据,展现了 Databend 在超大规模数据处理方面的能力。沉浸式翻译服务将 Databend 作为全链路数据处理解决方案,实现了从数据读写到对象存储的完整集成。在零售领域,多点零售作为早期客户,将 PB 级数据归档项目全部迁移到 Databend 平台,获得了显著的成本收益。

在产品特性方面,Databend 提供了统一的 SQL 查询接口和完整的湖仓一体化解决方案,包括数据变更感知、任务调度等企业级功能。从数据支持能力来看,产品覆盖了从结构化数据到半结构化数据,再到非结构化数据和空间地理数据的多模态支持。同时,产品还提供了全文检索功能,在日志分析场景中具有重要价值。

在平台架构方面,存算分离是 Databend 从设计之初就确立的核心理念。产品支持真正的按量付费模式,在市场上具有独特的竞争优势。多云弹性能力使得客户可以避免供应商锁定,支持 AWS、腾讯云、阿里云等主流云平台。对于私有化部署需求,Databend 提供了完整的被集成能力,部署门槛极低,仅需 2-3 个核心组件。
从系统架构来看,Databend 采用分层设计,包括入口层、平台层和计算资源层。入口层支持 Web 界面、客户端、SDK 以及第三方工具的直接连接。平台层采用 Go 语言实现,包括管控 API、基础设施、监控系统、开源 Operator 以及企业级组件如任务调度等。
核心计算层完全基于 Rust 实现,包括 Meta Service 和计算 Service 两个关键组件,这部分代码完全开源。Meta Service 负责数据库表管理、权限控制、事务处理等功能,基于团队自研的 OpenRaft 项目构建。计算层包括查询引擎和存储引擎,从零开始开发,功能设计参考了 ClickHouse 等成熟产品的架构理念。
关于选择 Rust 的技术决策,其实在 2021 年时,团队成员主要具备 C 和 C++ 开发背景,ClickHouse 国内贡献者前三,面对计算型产品的语言选择时,可选方案相对有限,主要在 C、C++ 和 Rust 之间进行权衡。彼时 TiDB 等项目已经开始 Rust 实践,为团队提供了可参考的案例。

团队采用了渐进式的技术演进策略,首先使用 Go 构建系统原型验证可行性,然后使用 Rust 重写核心模块。这种策略在当前的技术项目中较为常见,既能快速验证业务模式,又能在核心模块中发挥 Rust 的技术优势。

目前 Databend 的 Rust 代码规模已达到 58 万行,测试代码占比约 12%。这一代码规模在全球 Rust 开源项目中位居前列。核心模块包括 Raft 协议实现和完整的计算引擎,全部从零开始开发,功能设计借鉴了 ClickHouse 等成熟产品的技术理念。
在第三方库的使用方面,团队既有自研开源的组件,也深度使用社区优秀项目。由于项目规模庞大,在编译和优化过程中遇到了许多大型项目特有的技术挑战,团队积极向社区反馈并推动相关问题的解决。
在计算相关的库使用上,团队对 Tokio 进行了定制化封装,并大量使用 Arrow 相关库来支持高性能的矢量化计算需求。
经过四年的深度实践,团队积累了丰富的 Rust 工程经验。从工程质量角度来看,虽然 Rust 的学习门槛相对较高,初期开发者需要投入较多时间理解借用检查器和所有权系统,但这种严格的约束在开发阶段就消除了大量潜在的运行时问题,特别是传统 C/C++ 开发中常见的内存安全问题。

Rust 的编译器约束机制有效保证了代码风格的一致性,配合完善的工具链生态,包括代码格式化、静态检查等工具,显著提升了整体代码质量。在测试方面,Rust 提供了完整的测试框架支持,可以无缝集成到项目开发流程中。
然而,大规模项目也带来了特有的挑战,主要体现在编译速度和磁盘占用两个方面。团队采用了多种优化策略来应对这些挑战:
首先是依赖管理的统一化。通过 workspace 机制统一管理所有依赖及其版本,避免了循环依赖和版本冲突问题。其次是模块化拆分,将项目拆分为 100+ 个子模块,充分利用 Rust 的增量编译特性,避免不必要的重新编译。
在编译优化方面,团队采用了增量编译、并行编译、sccache 构建缓存等多种技术手段。特别是在增量编译的早期阶段,团队向社区提供了大量反馈,帮助解决了许多大型项目特有的编译问题。
此外,通过优化编译依赖配置,剔除不必要的编译组件,进一步减少了编译时间。在测试执行方面,全面采用并行测试策略,提升了开发效率。
在性能优化方面,Databend 充分发挥了 Rust 在矢量化计算领域的优势。面对动辄数十亿条记录的查询需求,团队深度利用了 Rust 在数值计算、位图计算方面的能力,并通过 SIMD 指令优化和自定义的过滤操作实现,显著提升了计算性能。

在资源管理方面,团队对调度器进行了定制化封装,避免直接使用 Tokio 的默认配置,并通过零拷贝等技术手段,有效降低了 CPU 使用率。在内存优化方面,替换了传统的 memcopy 方式,采用高性能的第三方库,在数据转换过程中实现了显著的内存效率提升。

为了验证性能优势,团队在官网公开了详细的基准测试数据,并承诺在每个版本发布时更新对比结果。测试包括两个主要场景:TPC-H 基准测试和数据加载性能测试。
在 TPC-H 测试中,使用 SF-100 数据集与 ClickHouse 进行对比,结果显示 Databend 可以节省 50%-60% 的计算成本,同时在多数场景下性能持平或领先。在数据加载测试中,针对大数据场景中典型的批量处理模式,Databend 的加载速度比 ClickHouse 快 60% 以上。
这些性能提升体现了 Rust 语言特性与精心优化的系统设计的完美结合,也验证了 "高性能且安全" 这一 Rust 核心价值主张在实际应用中的实现。
在 AI 技术快速发展的背景下,Databend 积极探索 AI 在研发流程和产品功能中的应用。从研发效率角度来看,AI 工具已能够生成高质量的 Rust 代码和测试用例,这标志着 AI 对 Rust 语言理解能力的显著提升。相比早期只能生成表面正确但实际无法运行的代码,现在的 AI 生成代码不仅能够编译通过,还能满足 Rust 严格的借用检查要求。

在产品开发流程中,团队将 AI 技术集成到文档翻译、问题排查、新人培训等多个环节。特别值得关注的是文档翻译的自动化实现:团队只需维护英文文档,通过 AI 自动生成多语言版本,整个流程已完全自动化并集成到 CI/CD 系统中。
在问题排查方面,AI 工具能够提供清晰的分析思路,通过代码审查快速定位疑点,在某些场景下甚至比人工排查更加高效。对于新人培训,AI 在项目架构理解和依赖关系梳理方面表现出色,显著降低了新团队成员的上手难度。

从产品功能角度来看,Databend 将 AI 相关的计算能力集成到开源版本中,支持与 OpenAI 、DeepSeek 等服务的深度集成。团队还开源了支持 MCP 协议的数据库客户端,用户可以通过自然语言与数据库进行交互,执行查询、生成报表、分析数据。
在未来规划中,团队计划将 AI 技术进一步集成到运维自动化流程中,包括问题自动检测、工单创建、流程处理等环节,实现更高程度的自动化运维能力。
从 2015 年 Rust 正式发布至今,该语言在多个应用领域展现出强劲的发展势头。在高性能服务领域,包括计算存储、网关服务等关键基础设施组件越来越多地采用 Rust 实现。在实时计算领域,包括 Flink 在内的项目也开始使用 Rust 重构核心模块。
在存储系统方面,时序数据库、对象存储等底层基础设施大量采用 Rust 实现,体现了其在系统编程领域的优势。在开发工具领域,Rust 社区热衷于重写传统工具,包括编译器、命令行工具等,通常能够实现 10 倍以上的性能提升。

基于四年半的深度实践,Databend 总结出几条关键经验:
首先,技术选型应当以业务需求为核心导向,确保系统的正确性和稳定性是第一要务,性能优化是在满足基本要求基础上的进一步追求。
在技术成熟度方面,当前 Rust 在计算密集型场景中已经完全成熟,无需再对其性能表现存疑。通过与 ClickHouse 等成熟产品的对比测试,Rust 实现的系统在多种查询场景下都能达到或超越传统方案的性能水平。
在资源效率方面,这是当前企业普遍关注的成本控制要点。相比传统 Java 技术栈需要的 4 核 8GB 配置,Rust 实现的系统通常只需要 1 核 2GB 就能支持相同规模的业务处理,这种资源效率优势在云计算时代具有直接的商业价值。
展望未来,Databend 将继续秉承在性能关键路径上优先选择 Rust 的技术策略。随着更多技术特性的开发和产品功能的完善,Rust 在企业级应用中的价值将得到进一步验证和发挥。
Databend 在 RustChinaConf 2025 上的深度分享,完整展现了四年半来用 Rust 构建商业化产品的全貌。从 58 万行代码的工程实践,到与业界标杆产品的性能对比,从解决大规模编译问题的工程技巧,到 AI 时代的技术融合,每一个细节都体现了 Rust 在企业级应用中的成熟度和商业价值。
站在 Rust 十周年的历史节点,Databend 的成功实践具有重要的里程碑意义。它证明了 Rust 不仅适合系统编程,更能够支撑复杂的商业化产品开发。58 万行代码规模、数十个企业客户、PB 级数据处理能力 ------ 这些量化指标构成了 Rust 商业价值的有力证明。
在即将到来的新技术周期中,对高性能、高安全性系统的需求将持续增长。边缘计算、实时 AI 推理、大规模数据处理等场景都是 Rust 的优势领域。从 Mozilla 的浏览器引擎到 Meta 的社交网络基础设施,从 AWS 的云服务到 Databend 的数据库系统,Rust 正在成为新一代基础设施的技术首选。Databend 的故事充分说明,技术的价值不在于其诞生时间,而在于其解决现实问题的能力。而 Rust,正在用自己独特的方式,重新定义系统编程的未来图景。
Databend 是一款开源、弹性、低成本,基于对象存储也可以做实时分析的新式湖仓。期待您的关注,一起探索云原生数仓解决方案,打造新一代开源 Data Cloud。
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