Bahasa pemrograman Rust telah memicu perdebatan sengit tentang kecepatan kompilasi, dengan para developer berbagi pengalaman mulai dari frustrasi hingga penerimaan. Analisis terbaru tentang build Rust yang lambat mengungkapkan bahwa masalahnya sering berasal dari isu konfigurasi Docker daripada keterbatasan fundamental bahasa, meskipun diskusi yang lebih luas telah menyoroti trade-off penting dalam desain compiler modern.
Isu Konfigurasi Docker di Balik Build yang Lambat
Penyebab utama dalam banyak kasus kompilasi Rust yang lambat tampaknya adalah incremental build yang rusak di dalam container Docker. Ketika developer membangun proyek Rust di dalam Docker tanpa volume mounting yang tepat atau konfigurasi cache, compiler kehilangan kemampuannya untuk menggunakan kembali dependensi yang telah dikompilasi sebelumnya. Hal ini memaksa rebuild lengkap dari seluruh dependency tree, mengubah apa yang seharusnya menjadi update incremental yang cepat menjadi kompilasi penuh yang memakan waktu lama. Solusinya sering melibatkan penggunaan bind mount, Docker layer caching yang tepat, atau membangun di luar container dan hanya menyalin binary akhir.
Sistem filesystem layer Docker dapat menciptakan overhead tambahan ketika berhadapan dengan model kompilasi Rust, yang menghasilkan banyak file intermediate selama proses build. Interaksi antara filesystem copy-on-write Docker dan cache kompilasi incremental Rust dapat menghasilkan degradasi performa yang membuat build tampak jauh lebih lambat dari yang sebenarnya.
Strategi Optimasi Build Docker:
- Gunakan bind mounts untuk kode sumber dan direktori target
- Implementasikan caching layer Docker yang tepat untuk dependensi
- Build di luar container dan salin hanya file binary
- Gunakan Dockerfile multi-stage untuk memisahkan lingkungan build dan runtime
- Konfigurasi cargo dengan
--target-diruntuk cache build yang persisten
Pilihan Desain Bahasa Mempengaruhi Kecepatan Kompilasi
Selain isu Docker, kecepatan kompilasi Rust mencerminkan keputusan desain yang disengaja yang memprioritaskan performa runtime dan keamanan daripada kecepatan build. Bahasa ini menggunakan monomorphization, sebuah proses di mana fungsi generic dikompilasi menjadi machine code terpisah untuk setiap tipe yang digunakan. Ini menciptakan kode runtime yang sangat optimal tetapi memerlukan pekerjaan kompilasi yang ekstensif. Selain itu, borrow checker dan sistem trait Rust yang canggih melakukan analisis kompleks untuk memastikan keamanan memori dan mencegah data race.
Diskusi komunitas mengungkapkan bahwa sebagian besar waktu kompilasi sebenarnya dihabiskan di LLVM, backend code generator, daripada di fitur-fitur spesifik Rust seperti borrow checker. Compiler menghasilkan jumlah kode intermediate yang substansial yang kemudian harus dioptimalkan oleh LLVM, menciptakan bottleneck dalam pipeline kompilasi.
Bottleneck Utama Kompilasi Rust:
- Backend LLVM: >80% waktu kompilasi pada build rilis
- Monomorphization: Membuat beberapa salinan kode generik untuk tipe yang berbeda
- Kompilasi dependensi: Pohon dependensi yang besar memerlukan kompilasi awal yang substansial
- Overhead filesystem Docker: Layer copy-on-write mengganggu incremental build
- Borrow checker: <1% dari total waktu kompilasi (berlawanan dengan kepercayaan umum)
Pendekatan Alternatif dan Solusi yang Muncul
Beberapa desainer bahasa mengambil pendekatan berbeda untuk menyeimbangkan kecepatan kompilasi dengan fitur lainnya. Zig, misalnya, telah mencapai waktu kompilasi yang sangat cepat dengan mengembangkan backend khusus alih-alih mengandalkan LLVM untuk debug build. Pendekatan ini memungkinkan iterasi yang jauh lebih cepat selama pengembangan, meskipun memerlukan investasi engineering yang signifikan untuk memelihara multiple backend code generation.
Ekosistem Rust merespons dengan tools seperti Cranelift, sebuah code generator alternatif yang dapat secara signifikan mengurangi waktu kompilasi untuk development build. Solusi hot-reloading juga bermunculan, memungkinkan developer untuk menambal program yang sedang berjalan tanpa siklus rekompilasi penuh.
Perbandingan Waktu Kompilasi:
- C unity build (278k baris): ~1,5 detik kompilasi bersih
- Rust incremental build: ~0,54 detik (ketika berfungsi dengan baik)
- Rust Docker build (incremental rusak): 130x lebih lambat dari build lokal
- Rust dengan backend Cranelift: 4x lebih cepat dari LLVM (16 detik → 4 detik untuk pengembangan game)
Perspektif Komunitas tentang Trade-off yang Dapat Diterima
Pendapat developer sangat bervariasi tentang apakah kecepatan kompilasi Rust dapat diterima. Banyak developer yang berasal dari latar belakang C++ menganggap waktu build Rust wajar, setelah mengalami siklus kompilasi yang jauh lebih lama dengan kode C++ yang banyak menggunakan template. Yang lain, terutama mereka yang bekerja pada aplikasi interaktif seperti game, menganggap bahkan waktu build yang moderat mengganggu alur pengembangan mereka.
Semakin banyak yang dilakukan compiler untuk Anda pada waktu build, semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk build, sesederhana itu.
Konsensus di antara developer Rust yang berpengalaman menunjukkan bahwa masalah kecepatan kompilasi sering dapat dikelola melalui struktur proyek yang tepat, manajemen dependensi, dan konfigurasi build. Namun, desain bahasa secara inheren lebih mengutamakan performa runtime dan jaminan keamanan daripada kecepatan kompilasi, membuatnya kurang cocok untuk workflow yang memerlukan siklus iterasi yang sangat cepat.
Melihat ke Depan
Seiring Rust terus matang, komunitas semakin fokus pada peningkatan performa kompilasi. Upaya-upaya tersebut meliputi incremental compilation yang lebih baik, peningkatan kompilasi paralel, dan backend code generation alternatif untuk development build. Namun, fitur bahasa fundamental yang berkontribusi pada kompilasi lambat tidak mungkin berubah, karena mereka menyediakan jaminan keamanan dan performa yang membuat Rust menarik untuk systems programming.
Diskusi yang sedang berlangsung menyoroti tren yang lebih luas dalam desain bahasa pemrograman, di mana developer harus memilih antara trade-off yang berbeda: kecepatan kompilasi, performa runtime, jaminan keamanan, dan produktivitas developer. Posisi Rust dalam spektrum ini terus berkembang seiring dengan perbaikan tooling dan munculnya best practice.
Referensi: Why is the Rust compiler so slow?