面试题：Rust模块可见性在复杂项目结构中的应用

Question

假设你正在开发一个具有多层模块结构的Rust项目，其中一些模块包含敏感数据处理逻辑，要求外部模块只能通过特定的接口函数访问这些敏感逻辑。请设计一个模块结构并编写相应代码来实现这种可见性控制，解释每一步的设计思路。

Answer 1

模块结构设计思路

1. 创建项目结构：在Rust项目中，一般以src目录为源代码根目录。我们将创建不同的模块文件来组织代码。
2. 定义敏感数据处理模块：这个模块负责处理敏感数据逻辑，将其内部细节隐藏起来，只暴露特定接口给外部模块。
3. 定义公共接口模块：此模块提供外部模块可以调用的接口函数，这些函数内部调用敏感数据处理模块的逻辑。

代码实现

1. 项目结构：
   • src/
     • main.rs
     • sensitive.rs
     • public_api.rs
2. sensitive.rs代码：

// 定义敏感数据处理模块
mod sensitive {
    // 假设这是一个处理敏感数据的函数，不希望外部模块直接调用
    fn process_sensitive_data(data: &str) -> String {
        format!("Processed sensitive data: {}", data)
    }

    // 定义一个供外部模块调用的接口函数
    pub fn public_sensitive_api(data: &str) -> String {
        process_sensitive_data(data)
    }
}

// 使sensitive模块中的public_sensitive_api函数可以在crate根被访问
pub use sensitive::public_sensitive_api;

3. public_api.rs代码：

// 公共接口模块，调用敏感数据处理模块的公共接口
pub fn call_sensitive_api(data: &str) -> String {
    crate::sensitive::public_sensitive_api(data)
}

4. main.rs代码：

mod sensitive;
mod public_api;

fn main() {
    let data = "Some sensitive input";
    let result = public_api::call_sensitive_api(data);
    println!("{}", result);
}

解释

• sensitive.rs：
  • 首先定义了一个内部函数process_sensitive_data，这个函数处理敏感数据，但由于没有pub关键字，外部模块无法直接访问。
  • 然后定义了public_sensitive_api函数并标记为pub，它作为外部模块访问敏感数据处理逻辑的接口。
  • 使用pub use将public_sensitive_api函数提升到sensitive模块的父级作用域（在这个例子中是crate根），方便其他模块调用。
• public_api.rs：
  • call_sensitive_api函数作为更外层的公共接口，它调用crate::sensitive::public_sensitive_api函数，这样进一步封装了敏感数据处理模块的调用，外部模块只需要调用public_api::call_sensitive_api。
• main.rs：
  • 引入sensitive和public_api模块。
  • 通过public_api::call_sensitive_api函数来处理敏感数据，无法直接访问sensitive模块内部的process_sensitive_data函数，实现了可见性控制。